Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ПАРАТГОРМОН-РОДСТВЕННЫЙ ПРОТЕИН

Курзанов А. Н., Ледванов М. Ю., Быков И. М., Медведев В. Л., Стрыгина Е. А., Бизенкова М. Н., Заболотских Н. В., Ковалев Д. В., Стукова Н. Ю.,

10.2. Паратгормон-родственный белок и его рецептор в тканях респираторной системы

Campos R.V. et al. (1991) выявилили иммуноцитохимически наличие ПТГрП в ткани легких у плода крысы на 14 день развития эмбриона. Экспрессия как ПТГрП, так и гена его рецептора в легких во время развития плода крыс (15–20 дней беременности) была продемонстрирована путем гибридизации in situ Lee K. et al. (1995). Тождественные и конформационные гомологии соответствующих аминоконцевых доменов паратиреоидного гормона и ПТГрП позволяют обеим молекулам взаимодействовать с одним общим рецептором (Jüppner H. et al., 1991) равномерно на молярной основе, например, в фибробластах легких (Rubin L.P. et al., 1994) Экспрессия ПТГрП в легком абсолютно необходима для индуцирования эндодермальных и мезодермальных фенотипов альвеолы (Rubin L.P., Torday J.S., 2000).

ПТГрП достоверно экспрессируется в фетальном легком в эмбриональной энтодерме (Hastings R.H. et al., 1994). ПТГ/ПТГрП-рецепторы локализуются в адепителиальной мезенхиме (Lee et al., 1995), прилегающей к сайтам синтеза ПТГрП. Плотность мРНК-сигналов ПТГ/ПТГрП рецептора уменьшается с увеличением расстояния от границы эпителия (Karperien et al., 1994). Этот образец экспрессии лигандов и рецепторов «рука-в-перчатке» является отличительной чертой паракринных регуляторов и предполагает, что ПТГрП может быть фактором формирования или дифференциации при легочном развитии.

В ранней работе Hastings R.H. et al. (1994) используя чувствительные и специфические методы показали, что ПТГрП экспрессируется в легких взрослых крыс и культивируемых крысиных эпителиальных клетках альвеолярного типа II. Иммуноанализ клеточных экстрактов показал, что свежевыделенные альвеолярные клетки типа II содержали ПТГрП. Культивируемые клетки типа II секретировали ПТГрП в культуральную среду стабильно до 7 дней. Введение в среду форбол миристатацетата или 1-олеоил-2-ацетил-sn-глицерина вызывало дозозависимое увеличение в 2–4 раза секреции ПТГрП. Однако введение в культуральную среду форсколина, иономицина, АТФ, фенилэфрина, капсаицина и брадикинина не имело никакого эффекта. Таким образом, секреция ПТГрП, по-видимому, регулировалась протеинкиназа C-зависимым путем. Присутствие ПТГрП также было зафиксировано в жидкости легочного лаважа. Авторы предположили, что функция ПТГрП во взрослом легком может включать контроль роста и дифференциации клеток или контроль секреции поверхностно-активных веществ.

Легочная экспрессия ПТГрП высокоспецифична для разных типов клеток и стадий развития (Lee K. et al., 1995), наблюдается сначала в недифференцированном столбчатом эпителии и, позднее, в эпителиальных клетках предшественниках альвеолярных клеток типа II (Hastings R.H. et al., 1994) и бронхиол, т. е. Clara клетках (Rubin L.P., Torday J.S., 2000). Максимальная экспрессия ПТГрП легочным эпителием незадолго до рождения совпадает с фазой ускоренной продукции сурфактанта (Rubin L.P., Torday J.S., 2000). Альвеолярные эпителиальные клетки in vivo, первичные культуры крысиных клеток типа II и клетки альвеолярной карциномы человека A549 экспрессируют ПТГрП. Hastings RH., et al. (1996) продемонстрировали, что клетки типа II и клетки A549 также экспрессируют рецептор ПТГрП и что они проявляют реакции, опосредованные аминоконцевым фрагментом ПТГрП-(1-34), связанные с дифференциацией клеток. Исследования гибридизации in situ локализовали сайт продуцирования мРНК рецептора ПТГрП и белок ПТГрП в клетках крысиного легкого с морфологией и местоположением, характерным для клеток типа II. Первичные культуры таких клеток типа II также экспрессировали мРНК рецептора ПТГрП. Инкубация с ПТГрП-(1-34) стимулировала синтез ненасыщенного фосфатидилхолина в клетках A549 и увеличение его высвобождения культивируемыми клетками типа II и клетками A549, а также увеличивала количество пластинчатых тел в клетках типа II и экспрессию в них щелочной фосфатазы дозозависимым образом. Таким образом ПТГрП-(1-34) способствовал формированию дифференцированного фенотипа клеток типа II. Поскольку культивируемые альвеолярные эпителиальные клетки типа II и клетки A549 экспрессируют рецептор ПТГрП и белок ПТГрП он может быть аутокринным регуляторным фактором в клетках II типа и клетках рака легких.

Speziale M.V. et al. (1998) исследовали уровни ПТГрП в аспиратах трахеи 40 интубированных новорожденных в первые 24 часа жизни и обнаружили значительно более низкие уровни ПТГрП в аспиратах трахеи у младенцев, родившихся менее чем за 35 недель беременности, при весе новорожденного менее 2 кг. ПТГрП связан с различными показателями созревания легких и может оказаться индикатором дифференциации и роста. У недоношенных новорожденных, получавших стероиды, были значительно более высокие уровни ПТГрП в аспиратах трахеи. Кроме того, уровни ПТГрП в трахеальных аспиратах новорожденных положительно коррелируют с созреванием легких и низки у младенцев с дефицитом поверхностно-активных веществ и с болезнью гиалиновых мембран (Speziale et al., 1998; Sasaki et al., 2000), а также при бронхолегочной дисплазии (Torday J.S. et al., 2003).