Tkanespetsificheskoe deystvie LMNA mutatsiy na signal'nyy put' Notch v mezenkhimnykh kletkakh cheloveka v khode osteogennoy differentsirovki

Abstract

Full Text

Ядерные ламины А типа участвуют во многих клеточных процессах благодаря своей способности взаимодействовать с хроматином и факторами транскрипции, и, таким образом, влиять на их свойства. Мутации в гене LMNA, кодирующего ламин A, приводят к развитию тяжелых наследственных заболеваний - ламинопатий, при которых повреждаются различные ткани мезенхимного происхождения. Точечные мутации R527C и R471C в LMNA связаны с развитием мандибулоакральной дисплазии, расстройством, характеризующимся выраженным нарушением остеогенной дифференцировки. Каким образом ламин А регулирует экспрессию генов и дифференциров-ку клеток остается в значительной степени не изучено. Одним из основных регуляторов, определяющих судьбу клеток в ходе эмбрионального развития и в постнаталь-ный период, является сигнальный путь Notch. Цель исследования заключалась в изучении влияния тканеспецифичных LMNA мутаций, связанных с мандибулоакральной дисплазией, на процесс остеогенной дифференцировки и активность сигнального пути Notch в клетках мезенхимного происхождения. Были использованы лентивирусные конструкции, несущие LMNA R527C и LMNA r471C мутации; исследовано их влияние на активность сигнального пути Notch в четырех типах мезенхимных клеток человека (HUVEC, HCMC, HSMC и HAVIC) в процессе остеогенной дифференцировки. Сигнальный путь Notch активировали путем введения Notch-активированного домена (NICD) на лен-тивирусном носителе. Оценку экспрессии остеогенных маркеров и ключевых Notch генов проводили с помощью ПЦР в режиме реального времени. Мы наблюдали широкий диапазон уровней экспрессии генов, связанных с Notch, между различными типами мезенхимных клеток, несущих LMNA R527C и LMNA R471C, при базовом уровне активности сигнального пути Notch (без введения NICD). Далее, мы показали, что при активации Notch LMNA R527C оказывает строго противоположный эффект в двух типах мезенхимных клетках (HCMC и HAVIC) на остеогенную дифференци-ровку и активность Notch. Таким образом, на основе полученных результатов можно сделать вывод о том, что действие LMNA R527C и LMNA R471C мутаций на сигнальный путь Notch носит строго тканеспецифичный характер. Наиболее яркий эффект данные мутации оказывают на HCMC и HAVIC. Изменчивость экспрессии Notch-зависимых генов и остеогенных маркеров способствует пространственной регуляции взаимодействия ламина А с хроматином, что может являться значимым фактором в определении судьбы клеток.