Характеристика антиоксидантной системы у мышей линии SAM (Senescence Accelerated Mice)

• Автор: Юнева, Мария Олеговна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с.

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

I. Метаболизм активных форм кислорода в организме.II

1.1. Активные Формы кислорода.

1.2. Основные источники активных форм кислорода.

1.3. Система антиоксилантной защиты.

1.5.1. Ферментативные компоненты системы антиоксидаптной защиты.

1.3.1.1.СО Д.

1.3.1.2. Каталаза

1.3.1.3. Глутатионзависимые ферменты

1.3.1.4. Кооперативность антиоксидантиых ферментов.

1.3.2. Низкомолекулярные компоненты САЗ
1.3.2.1. Металсвязывающие белки.
1.3.2.2. Гистидинсодержащие дипептиды.
1.3.2.3. Таурин
1.3.2.4. аТокоферол и аскорбат
1.3.2.5. Убихинон
1.3.2.6. Другие низкомолекулярные антиоксиданты
1.4. Окислительный стресс.
1.4.1. Повреждение ДНК.
1.4.2. Повреждение липидов.
1.4.3. Повреждение белков
1.5. Клеточная смерть.
II. Особенности окислительного метаболизма мозга
III. С В О Г, 0,1НОР Ц КА ЛЬ НА Я ТЕОРИЯ СТАРЕНИЯ
IV. , КАК МОДЕЛЬ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА
РАЗДЕЛ . ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
. МЛ ТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Животные
1.2. Приготовление образцов для определения активности ферментов
1.3. Определение концентрации белка
1.4. Определение активности глутатионпсроксидазы.
1.5. Определение активности глутатион8трансфсразы
1.6. Определение активности глутатионредуктазы.
1.7. Определение активности катал азы
1.8. Определение активности сунсроксидлисмутазы
1.9. Определение содержания дипептидов.
1 Измерение содержания небелковых v.
1 Оценка окисляемости мембранных структур мозга
1 Определение уровня активных форм кислорода.
1 Дискриминационный анализ типа клеточной смерти.
1 Статистическая обработка данных
Iриборы и реактивы.
II. Результл ТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
II.1. Уровень АФК в юютках тимуса
и определение типа клеточной смерти
.2. Компоненты антиоксидантноЙ системы.
II. 2.1. Оценка окисляемости мембранных структур мозга
.2.2. Антиоксидантные ферменты
.2.3. Содержание гидрофильных антиоксидантов
.3. Влияние карнозина на антиоксилантный статус животных линии
РАЗДЕЛ 1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
РАЗДЕЛ IV. ВЫВОДЫ
РАЗДЕЛ V. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
Сокращения, принятые в тексте диссертации для обозначения радикальных продуктов и химических групп, соответствуют рекомендации Комиссии по биохимической номенклатуре ШРАС.
Другие, используемые в диссертации сокращения
АФК активные формы кислорода
АТФ аденозинтрифосфорная кислота
ГСД гистидинсодержащие дипептиды
ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота
ДНИ липиды низкой плотности
МАО моноаминооксидаза
МДЛ малоновый диальдегид
НАД никотинамиддинуклеотид
НСТ нитросиний гетразолий
ПОЛ перекисное окисление липидов
РНК рибонуклеиновая кисло та
САЗ антиоксидантная система защиты
СОД супероксиддисмутаза
ТХУ трихлоруксусная кислота
ФАД флавинадеиинди нуклеотид
цГМФ циклический гуанозинмононуклеотидфосфат
ЭДТА этилендиаминтеграуксусная кислота
ЭПР электронный парамагнитный резонанс
ЭТЦ электронгранслортная цепь
ОСГОА дихлордигидрофлуоресцеиндиацетат
додецилсульфат
I флуоресцеинизотиоцианат
II восстановленный глутатион
окисленный глутатион
метилОаспартат
8 7,8дигидро8гидро ксигуанозин
I пропидий иодид
i i
ВВЕДЕНИЕ


Моделью, в основе которой лежит усиленное образование в тканях ЛФК, приводящее к ускоренному накоплению старческих признаков и уменьшению продолжительности жизни, является линия животных с ускоренным процессом старения 1 i , i 1, выведенная путем близкородственного скрещивания из линии . Характерной особенностью этой линии является то, что животные нормально развиваются до 4месячного возраста, после чего наступает стадия ускоренного накопления старческих признаков. Истинным контролем к данной линии является линия 1 i, также выведенная из линии . Причиной окислительного стресса может являться активация ферментативных систем, продуцирующих активные формы кислорода. Для мышей линии 1 получены данные, демонстрирующие более высокую активность ряда ферментативных систем, в ходе работы которых могут образовываться АФК, по сравнению с контрольными животными. В МАО В а в микросомах печени животных линии 1 наблюдается более высокая активность цитохром Р0редуктазной системы, чем у 1 i . В то же время, в тканях животных с ускоренным процессом старения обнаружены более высокий уровень повреждений основных клеточных компонентов, чем у животных контрольной линии в тканях мышей линии 1 наблюдается накопление продуктов свободнорадикального окисления липидов i . Все эти данные косвенно подтверждают наличие в тканях мышей линии 1 глубоких нарушений в метаболизме АФК, что может являться одной из причин ускоренного процесса старения. В нормальных условиях образование АФК компенсируется системой антиоксидантной защиты САЗ клеток, в которую входят ферментативные и неферментативные компоненты. Нарушения нормальной активности САЗ, приводящее к накоплению в клетках АФК и массированному повреждению клеточных компонентов также является одной из важнейших причин окислительного стресса i, i, Ланкин и соавт. Однако в литературе отсутствует систематическое исследование компонентов антиоксидантной защиты в тканях мышей линии 1, характеризующейся ускоренным старением. Целью работы явилась характеристика антиоксидантного статуса тканей животных линии 1 по отношению к ее контролю 1 и выяснение возможности коррекции дефицита САЗ. Научная новизна работы. АМР1, характеризующихся ускоренным процессом старения, по сравнению с животными контрольной линии. Этот факт коррелирует с большим процентом клеток в популяции тимоцитов мышей линии 8АМР1, находящихся в состоянии апоптоза, повидимому, вследствие более высокого, чем у контрольных животных, уровня АФК. Для исследуемых животных обеих линий впервые проведен анализ активности различных изоформ супероксиддисмутазы СОД мозга и показано, что дефицит этого фермента объясняется повреждением как цитозольной изоформы СиХпСОД, так и митохондриальной МпСОД, в то время как активность мембраносвязанной Си7пС0Д была практически одинакова для обеих линий. Показано, что в мозге взрослых животных линии 8АМР1 более чем в два раза снижено содержание гидрофильного антиоксиданта карнозина. Применение этого природного антиоксиданта в качестве пищевой добавки к диете животных с ускоренным процессом старения приводит к увеличению средней продолжительности жизни этих животных на . Кроме этого, в мозге животных, получавших карнозин, наблюдается значительно более высокая активность цитозольной СиХпСОД и митохондриальной МпСОД по сравнению с мышами, не получавшими карнозин. Теоретическое и практическое значение работы. В работе впервые было показано, что молекулярной причиной дефицита СДЗ в мозге мышей линии 1 является снижение активности цитозольной СОД и митохондриальной СОД, а также значительное понижение в мозге содержания карнозина. При этом алиментарная доставка карнозина с пищей животным с ускоренным процессом старения приводит к увеличению средней продолжительности жизни и коррелирует с восстановлением активности вышеуказанных изозимов СОД в мозге. Впервые было продемонстрировано, что карнозин оказывает защищающее действие на активность СОД i viv, что вносит значительный вклад в понимание механизма действия данного природного антиоксиданта. Основные положения диссертации, выносимые на защиту.