Preview

Проблемы Эндокринологии

Расширенный поиск

Роль ионов кальция и циклических нуклеотидов в регуляции функциональной активности соматотрофов крыс в зависимости от возраста

https://doi.org/10.14341/probl12145

Полный текст:

Содержание

Перейти к:

Аннотация

В представленной работе изучен биосинтез и секреция соматотропного гормона в первичных культурах аденогипофиза крыс неонатального, препубертатного и взрослого возрастов. С помощью электрофореза PAAG было показано, что продукты, синтезируемые при инкубации гипофизарных клеток новорожденных крыс, в основном включают лейцин L-4C во фракцию, содержащую STH. Доля предварительно меченых СТГ, секретируемых в культуру, практически не зависела от возраста животных, что свидетельствует о зрелости механизмов базальной секреции соматотрофов уже в неонатальном периоде развития. Са-регулирующие агенты (ионофор А23187, EGTA) вызывали количественно сходные изменения секреторной активности соматотрофов в культурах гипофизарных клеток крыс разных возрастов. В то же время выявлены четкие возрастные особенности стимулирующего действия дибутирильных производных цАМФ и цГМФ на секрецию иммунореактивного СТГ. Результаты показывают, что соматотропная функция при неонатальном гипофизе является доминирующей и демонстрирует повышенную реактивность к секретогенному действию аналогов циклических нуклеотидов.

Для цитирования:


Федотов В.П., Гудошников В.И., Мамаева Т.В. Роль ионов кальция и циклических нуклеотидов в регуляции функциональной активности соматотрофов крыс в зависимости от возраста. Проблемы Эндокринологии. 1994;40(4):42-45. https://doi.org/10.14341/probl12145

For citation:


Fedotov V.P., Gudoshnikov V.I., Mamayeva T.V. Role of calcium ions and cyclic nucleotides in regulation of somatotroph functional activity in rats of different age. Problems of Endocrinology. 1994;40(4):42-45. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl12145

В табл. 1 показано, что при разделении белков гипофизарных экстрактов с помощью гель-электрофореза относительная подвижность (Rf) полосы, соответствующей СТГ крыс, не изменяется достоверно с возрастом. Это дало возможность использовать экстракт аденогипофизов взрослых крыс в качестве «носителя» при определении интенсивности секреции 14С-меченного СТГ электрофоретическим методом в группах неонатальных и препубертатных животных.

Для анализа распределения меченых белков при электрофорезе столбик геля разрезали на сегменты толщиной около 5 мм, деполимеризовали Н2О2, и просчитывали затем радиоактивность в толуол-этанольном сцинтилляторе на бета- спектрометре.

Использовали следующие препараты: специфический кальциевый ионофор А23187 («Calbiochem AG», Швейцария); избирательный кальцийхелатирующий агент этиленгликоль-бис (Р-аминоэтиловый эфир) — N,N,N',N'-TeTpaaueTaT натрия (ЭГТА), аналоги циклических нуклеотидов И6,Сг’-дибутирил- аденозин-3',5'-монофосфат (Bt2cAMP) и №О2-дибутирил- гуанозии-3',5'-монофосфат (Bt2cGMP) («Sigma Chemical Со.», США). Статистическая обработка результатов, представленных в виде М + т, проведена с использованием /-критерия Стьюдента.

Результаты и их обсуждение

Как показано на рис. 1, в гипофизарной культуре неонатальных крысят СТГ является доминантным, синтезированным de novo белком, который накапливается внутри клеток и освобождается в среду инкубации. Пик на границе между концентрирующим и разделяющим гелем нами не рассматривался, так как соответствовал радиоактивности высокомолекулярных компонентов, не входящих в мелкопористый разделяющий гель.

Известно, что при электрофорезе белков секреторных гранул аденогипофизов взрослых

Таблица 2

Радиоактивность электрофоретически выделенной полосы СТГ в пробах среды 3-часовой инкубации и гомогената гипофизарных клеток крыс разного возраста (п=3 в каждой группе)

Г руппа животных

Проба

Включение в СТГ, имп/мин на лунку

Доля секретируемого СТГ.

°/о

Неонатальные

Среда

863±214

Клетки

34 2674-1534

2,509±0,699

Препубертатные

Среда

1 4914-132

Клетки

33 372±2392

4,278±0,235

Взрослые

Среда

1 297±166

Клетки

39 790=1=1663

3,143±0,343

Примечание. Для всех показателей возрастные различия недостоверны (р>0,05).

крыс определяемые с помощью биотестов лютеинизирующий и тиреотропный гормоны локализуются в районе между полосой СТГ и границей концентрирующего и разделяющего геля [11]. Однако вследствие малого содержания в гипофизе (а тем более в первичной культуре) эти гормоны не дают ни четких полос при окрашивании электрофореграмм амидо черным 10В, ни пиков на радиоактивных белках [2].

Ранее нами было установлено, что в среде инкубации и гомогенате аденогипофизарных клеток взрослых самок крыс преобладает вновь синтезированный пролактин (R(~0,82—0,84) [2, 3]. Представленные на рис. 1 результаты подтверждают вывод о незрелости лактотропной функции неонатальных гипофизов, сделанный нами в предыдущей работе на основании измерения базальной секреции пролактина гомологичным радиоиммунологическим методом [8].

Сравнительная оценка полосы радиоактивности СТГ, полученной при электрофорезе проб гомогената и среды инкубации гипофизарных клеток крыс, показала лишь незначительное усиление соматотропной функции с возрастом (табл. 2). Доля СТГ, секретируемого в 3 ч инкубации, не различалась существенно между разными возрастными группами (см. табл. 2). Это говорит о том, что механизмы базальной секреции СТГ являются вполне зрелыми уже в клетках неона-

Рис. 2. Действие кальцийрегулирующих агентов на секрецию СТГ в культурах гипофизарных клеток крыс разного возраста: неонатальных (а), препубертатных (б) и взрослых (в).

По вертикали — уровень СТГ в среде (в нг/мл); по горизонтали: 1 — контроль; 2 — А23187 (5 мкМ); 3 — ЭГТА (2 мМ). Длительность инкубации 3 ч, я=5—8 в группе. Одна звездочка — р<0,05, две звездочки — р<0,01 по сравнению с соответствующим контролем.

Таблица 3

Влияние дибутирилпроизводных циклических нуклеотидов и бутирата натрия (по 2,5 мМ) на секцию СТГ в культурах гипофизарных клеток крыс разного возраста (длительность инкубации 3 ч, л=5—9 в группе)

Г руппа

СТГ в среде, нг/мл

% стимуляции

Контроль

Неонатальные крысята

19,6+1,1

Bt2cAMP

212±13,2**

980

Bt2cGMP

40,7+6,1*

100

Бутират

26,0±5,2

Контроль

Взрослые крысы

191+28,3

BUcAMP

615+52,1**

220

Bt2cGMP

208+17,4

Примечание. Достоверность различий по отношению к контролю в данной группе; одна звездочка — р<0,01, две звездочки — р<0,001.

тальных гипофизов, а имеющиеся небольшие возрастные различия радиоактивности полосы СТГ в гомогенате клеток и среде инкубации обусловлены, видимо, различным содержанием сомато- трофов в ткани гипофизов крыс разного возраста [14].

Исследования, проведенные нами с использованием гомологичного радиоиммунологического анализа, показали достаточно высокую базальную скорость освобождения СТГ у неонатальных крысят, которая в ряде экспериментов была лишь ненамного ниже, чем у препубертатных и взрослых крыс. Кальциевый ионофор А23187 повышал секрецию СТГ, тогда как Са2+ -хелатирующий агент ЭГТА резко снижал освобождение этого гормона, причем не было обнаружено существенных возрастных различий в реактивности соматотрофов к действию кальцийрегулирующих агентов (рис. 2).

Напротив, нами обнаружены отчетливые возрастные особенности влияния аналогов циклических нуклеотидов на секрецию СТГ (табл. 3). Так, Bt2cAMP повышал освобождение СТГ в культуре гипофизарных клеток неонатальных крысят в значительно большей степени, чем в культуре взрослых животных, тогда как Bt2cCMP обладал способностью индуцировать секрецию СТГ лишь в клеточной культуре неонатальных гипофизов. Результаты, полученные нами в отношении эффектов аналога сАМР, согласуются с результатами других авторов [17]. Важно отметить, что бутират натрия не изменял достоверно секреторную активность соматотрофов, а, следовательно, наблюдаемые нами эффекты дибутирилпроизводных циклических нуклеотидов не опосредованы бутиратом, который может освобождаться при гидролизе этих аналогов в процессе инкубации.

Таким образом, нами обнаружены возрастные особенности вклада циклических нуклеотидов в механизмы регуляции освобождения СТГ. Ранее отмечалось, что созревание гормонокомпетент- ности сопровождается изменением степени сопряжения отдельных компонентов мембранного комплекса рецептор — G-белки — аденилатциклаза [6]. Наши результаты и данные других авторов [6, 17] свидетельствуют о наличии иного механизма возрастных различий — на уровне пострецепторных событий, скорее всего сАМР- и cGMP- зависимых протеинкиназ, а возможно, и следующих за ними эффекторных стадий.

В связи с тем что между циклическими нуклеотидами и Са2+ существует множество взаимодействий (обозначаемых обычно как crosstalk [9]), обнаруженное нами отсутствие возрастных различий роли Са24- в регуляции секреции СТГ позволяет сузить возрастные особенности регуляторных механизмов в соматотрофах только до вклада собственно циклических нуклеотидов. Имеются ли возрастные различия роли продуктов фосфоинозитидного обмена и возможных других вторичных мессенджеров в регуляции освобождения СТГ, предстоит установить в дальнейших исследованиях.

Выводы

  • Базальная секреция СТГ культивируемыми клетками аденогипофиза неонатальных крыс соответствовала таковой при исследовании клеток аденогипофиза взрослых животных, что свидетельствует о зрелости секреторных механизмов соматотрофов на самом раннем этапе постнатального развития.
  1. Показано, что соматотропная функция гипофиза неонатальных крыс является доминантной. Соматотрофы обладают повышенной реактивностью к секретогенному действию аналогов циклических нуклеотидов.

Список литературы

1. Абрамова В. В., Батрамеева Л. А., Федотов В. П. // Пробл. эндокринол.— 1986.— Т. 32, № 1.— С. 56—60.

2. Гудошников В. И. Регуляция секреции пролактина в первичной культуре клеток аденогипофиза крыс: Дис. ... канд. биол. наук.— М., 1980.

3. Гудошников В. И., Комолов И. С., Федотов В. П. // Вопр. мед. химии.— 1980.— Т. 26, вып. 4.— С. 525—528.

4. Гудошников В. И. // Журн. общ. биол.— 1992.— Т. 53, № 6,— С. 790—796.

5. Гудошников В. И., Федотов В. П. // Пробл. эндокринол.— 1992,— Т. 38, № 1,— С. 61—64.

6. Перцева М. И. Молекулярные основы развития гормоно- компетентности.— Л., 1989.

7. Федотов В. П., Комолов И. С., Плужникова Г. И. // Бюл. экспер. биол.— 1978.— № 10.— С. 491—493.

8. Федотов В. П., Гудошников В. И., Комолов И. С., Абрамова В. В. // Там же.— 1992.— № 4.— С. 402—404.

9. Davies J. R. Е., Bidey S. Р., Tomlinson S. // Clin. Endocr.— 1992,— Vol. 36,— P. 437—449.

10. Gabriel S. M., Milbury С. M., Alexander S. M. et al. // Neuroendocrinology.— 1989.— Vol. 50.— P. 170—176.

11. Hodges D. R., McShan W. H. // Acta endocr. (Kbh.).— 1970,— Vol. 63.— P. 378—384.

12. Komolov I. S., Fedotov V. P., Gudoshnikov V. /. et al. // Endokrinologie.— 1982.— Bd 80.— S. 318—324.

13. Kraicer J., Spence J. W. // Endocrinology.— 1981.— Vol. 108,— P. 651—657.

14. Smets G., Velkeniers B.. Herregodts P. et al. // Histochem. J.— 1989,—Vol. 21,- P. 337—342.

15. Slachura M. E. // Endocrinology.— 1977.— Vol. 101.— P. 1044—1053.

16. Swennen L., Baes M., Schramme C., Denef C. // Neuroendocrinology.— 1985.— Vol. 40.— P. 78—83.

17. Szabo M., Cuttier L. // Endocrinology.— 1986.— Vol. 118.— P. 69—73.


Об авторах

В. П. Федотов

Россия


В. И. Гудошников

Россия


Т. В. Мамаева

Россия


Рецензия

Для цитирования:


Федотов В.П., Гудошников В.И., Мамаева Т.В. Роль ионов кальция и циклических нуклеотидов в регуляции функциональной активности соматотрофов крыс в зависимости от возраста. Проблемы Эндокринологии. 1994;40(4):42-45. https://doi.org/10.14341/probl12145

For citation:


Fedotov V.P., Gudoshnikov V.I., Mamayeva T.V. Role of calcium ions and cyclic nucleotides in regulation of somatotroph functional activity in rats of different age. Problems of Endocrinology. 1994;40(4):42-45. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl12145

Просмотров: 294


ISSN 0375-9660 (Print)
ISSN 2308-1430 (Online)