Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ПАРАТГОРМОН-РОДСТВЕННЫЙ ПРОТЕИН. 2-е издание переработанное и дополненное

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 PTH1R 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 (Juppner 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). Рецепторы PTH1R локализуются в адепителиальной мезенхиме (Lee et al., 1995), прилегающей к сайтам синтеза ПТГрП. Плотность мРНК-сигналов рецептора PTH1R 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 R.H. 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 PTH1R. 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 PTH1R 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 новорожденных, интубированных 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).