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.,
13.1.1. Паратгормон-родственный протеин и его рецептор в ткани почек
Появление ПТГрП в ткани почек зафиксировано на ранних этапах эволюции позвоночных. Экспрессия ПТГрП впочке обнаружена у морского леща (Flanagan J.A. et al., 2000) и у пятнистой зеленой рыбы фугу (Canario A.V.M. et al., 2006). У личинок морского леща транскрипты ПТГрП обнаруживаются иммуногистохимически в почечных канальцах(Ingleton P.M., 2002). ПТГрП присутствует в нормальной плодной и взрослой почке млекопитающих, в которой он связывается с рецептором PTH1R (Philbrick W.M. et al., 1996; Soifer E.N. et al., 1993; Lee K. et al., 1996).
В почке экспрессия ПТГрП локализована в клубочках, проксимальных и дистальных извитых канальцах и собирающих протоках (Burton P.B.J., et al., 1992). В клетках проксимальных канальцев, клетках дистальных канальцев, собирающих эпителиальны клетках протоков и клубочковых эпителиальных клетках присутствие ПТГрП продемонстрировано иммуногистохимически в почках взрослых крыс (Soifer N.E., 1993) и в клетках того же типа в почках взрослого человека (Massfelder T. et al., 1996b). Во взрослой почке, ПТГрП был также идентифицирован с помощью иммуногистохимии в подоцитах клубочков (Lee K. et al., 1996). Показано, что ПТГрП широко распространен во внутрипочечном артериальном русле, включая афферентные и эфферентные артериолы, плотном пятне (macula densa) и различных сегментах нефрона (Massfelder T. et al., 1996). Ранние исследования (Nickols et al., 1990) продемонстрировали наличие общих сайтов связывания для ПТГ (1–34) и ПТГрП (1–34) в почечных артериолах. ПТГрП и рецептор PTH1R экспрессируются в клетках гладких мышц сосудов, в которых ПТГрП проявляет вазорелаксантную активность (Vasavada, R.C., Garcia-Ocana A., 1998). Культивируемые почечные гладкомышечные клетки, полученные из догломерулярных мелких артерий крыс, продолжали экспрессировать мРНК ПТГрП и белок в культуре (Endlich N. et al., 2001; Massfelder T. et al., 2001). Белок ПТГрП и мРНК также были обнаружены в коре почек (Largo R. et al., 1999), в клубочках (Yang T. et al., 1997), эндотелиальных клетках и в подоцитах, но не в гломерулярных эндотелиальных и мезангиальных клетках (Largo R. et al., 1999; Massfelder T. et al., 1996b; Soifer E.N. et al., 1993).
Рецептор PTH1R как и ПТГрП в большом количестве присутствует в почечной паренхиме, включая внутрипочечную сосудистую сеть (Esbrit P. et al., 2001; Bosch R.J. et al. 1999). Экспрессия мРНК рецептора PTH1R была обнаружена в клубочках (Yang T. et al., 1997). PTH1R также экспрессируется в подоцитах и эндотелиальных клетках перитубулярных капилляров (Amizuka N. et al., 1997). С помощью микродиссекции сегментов нефрона с использованием полимеразной цепной реакции, рецептор PTH1R был обнаружен в извитых и прямых проксимальных канальцах, прямых восходящих отделах и в дистальных извитых канальцах у крысы и человека (Yang T. et al., 1997; Lee K. et al., 1996; Largo R. et al., 1999). Почечные гладкомышечные клетки и подоциты экспрессировали PTH1R в клеточной культуре (Endlich N. et al., 2001; Lee K. et al., 1996; Massfelder T. et al., 2001). Однако in vivo экспрессия PTH1R не была обнаружена в культивируемых мезангиальных клетках (Bosch R.J. et al., 1999; Lee K. et al., 1996).
Экспрессия нескольких вариантов сплайсинга гена PTH1R во всей почке была продемонстрирована (Urena P., et al. 1993). Экспрессия рецептора PTH1R обусловлена двумя промоторами в мыши (P1 и P2) и тремя промоторами у людей (P1-P3), среди которых P1 активен только в почках (Mc Cuaig K.A. et al., 1995). Кроме того, сплайсированные варианты PTH1R, лишенные сигнального пептида и первого экзона, были обнаружены в почках крыс и человека (Jobert A.S. et al., 1996; Joun H. et al., 1997). В мышечных клетках почечных сосудов и в подоцитах ген PTH1R транскрибируется исключительно с использованием почечного Р1-промотора (Amizuka N. et al., 1997; Lee et al., 1996). Таким образом, транскрипция гена PTH1R в гломеруло-сосудистой системе может регулироваться независимо от других органов.
В исследованиях Law F. et al. (1994) были изучены возможные механизмы, с помощью которых трансформирующий фактор роста-бета 1 (TGF-бета) может регулировать плотность рецепторов PTH1R в клетках почек опоссума. Уровень устойчивого состояния мРНК рецептора PTH1R при воздействии TGF-бета был зависимым от времени, при этом надир (приблизительно в 3 раза) уменьшался между 6–10 часами, что предшествовало максимальному ингибированию связывания рецептора PTH1R через 18 часов. Снижение связывания вследствие 18-часового воздействия TGF-бета было обратимым. ПТГрП-связывающая активность значительно возрастала через 24 часа и почти полностью восстанавливалась через 48 часов. Добавление в клеточную среду монензина или циклогексимида в течение 24-часового периода предотвращало восстановление связывания ПТГрП. После удаления TGF-бета связывание рецептора PTH1R показало тенденцию к восстановлению в последующие 24 часа. Следовательно, TGF-бета представляет собой пример гетерологичной десенсибилизации рецептора PTH1R в эпителиальных клетках почек опоссума путем уменьшения экспрессии рецептора. Десенсибилизация была обратимой, и первая 24-часовая фаза восстановления зависела от синтеза и процессинга новых рецепторных белков. При голодании увеличивалась экспрессия PTH1R в почках (Kawane et al., 1997). Диета с высоким содержанием фосфата снижала экспрессию мРНК в почках PTH1R (Katsumata et al., 2004). Экспрессия PTH1R также может быть снижена при терминальной почечной недостаточности (Kuwahara et al., 2007; Urena et al., 1994). Braun K. et al. (2018) исследовали влияние физической нагрузки на почечную экспрессию ПТГрП и рецептора PTH1R у спонтанно гипертензивных крыс. В почках гипертензивных крыс обнаружено возрастное увеличение экспрессии ПТГрП и PTH1R. Результаты этого исследования свидетельствуют о том, что физические упражнения оказывают благотворное влияние на почки гипертензивных крыс и ослабляют повышенную почечную экспрессию PTH1R при старении. Представленные данные продемонстрировали, что усиленная физическая нагрузка связана с более низкой экспрессией PTH1R при гипертонии и это может способствовать сохранению функции почек.