350 руб
Журнал «Технологии живых систем» №8 за 2009 г.
Статья в номере:
Исследование регулируемой гормонами аденилатциклазной системы в репродуктивных тканях крыс при экспериментальном сахарном диабете
Ключевые слова: аденилатциклаза гетеротримерные G-белки сахарный диабет тестикулы хорионический гонадотропин яичники
Авторы:
Александр Олегович Шпаков - доктор биол. наук, лаборатория молекулярной эндокринологии, Учреждение Российской Академии наук Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН (Санкт-Петербург). E-mail: alex_shpakov@list.ru Вера Михайловна Бондарева - канд. биол. наук, лаборатория молекулярной эндокринологии, Учреждение Российской Академии наук Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН Кира Викторовна Деркач - канд. биол. наук, лаборатория молекулярной эндокринологии, Учреждение Российской Академии наук Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН Марианна Николаевна Перцева - доктор биол. наук, профессор, лаборатория молекулярной эндокринологии, Учреждение Российской Академии наук Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН
Аннотация:
Для выяснения молекулярных механизмов нарушений функций репродуктивной системы - осложнений сахарного диабета (СД) изучена гормональная регуляция аденилатциклазной сигнальной системы в тестикулах и яичниках крыс со стрептозотоциновым СД 1-го и 2-го типов. Показано, что в репродуктивных тканях диабетических животных ослаблены регуляторные эффекты ряда гормонов (хорионического гонадотропина, PACAP-38, соматостатина и серотонина), действующих на активность аденилатциклазы через посредство гетеротримерных G-белков стимулирующего (Gs) и ингибирующего типов (Gi).
Страницы: 11-20
Список источников
  1. Fushimi H., Horie H., Inoue T. et al. Low testosterone levels in diabetic men and animals: a possible role in testicular importance // Diabet. Res. Clin. Pract. 1989.V. 6.P. 297-301.
  2. Goldstein I., Saenz De Tejada I.Erectile dysfunction and diabetes. - Joslin-s Diabetes Mellitus 13th edition (Eds. C.R. Kahn, G.C. Weir), Lea & Febiger. Philadelphia. 1994.P. 852-866.
  3. Pelusi B., Gambineri A., Pasquali R. Type 2 diabetes and the polycystic ovary syndrome // Minerva Ginecol. 2004.V. 56.P. 41-51.
  4. Schroder A.K., Tauchert S., Ortmann O. et al. Insulin resistance in patients with polycystic ovary syndrome // Ann. Med. 2004. V. 36.P. 426-439.
  5. Gawler D., Milligan G., Spiegel A.M. et al. Abolition of the expression of the inhibitory guanine nucleotide regulatory protein Gi activity in diabetes // Nature. 1987.V. 327.P. 229-232.
  6. Weber L.P., MacLeod K.M. Influence of streptozotocin diabetes on the a1 adrenoreceptor and associated G proteins in rat arteries // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1997.V. 283.P. 1469-1478.
  7. Hashim S., Li Y.Y., Wang R., Anand-Srivastava M.B. Streptozotocin-induced diabetes impairs G-protein linked signal transduction in vascular smooth muscle // Mol. Cell. Biochem. 2002.V. 240.P. 57-65.
  8. Hashim S., Li Y., Nagakura A. et al. Modulation of G-protein expression and adenylyl cyclase signaling by high glucose in vascular smooth muscle // Cardiovasc. Res. 2004.V. 63.P. 709-718.
  9. Kuznetsova L., Plesneva S., Shpakov A., Pertseva M.Functional defects in insulin and relaxin adenylyl cyclase signaling systems in myometrium of pregnant women with type 1 diabetes // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2005. V. 1041. P. 446-448.
  10. Шпаков А.О., Кузнецова Л.А., Плеснева С.А., Перцева М.Н. Молекулярные механизмы изменения чувствительности аденилатциклазной сигнальной системы к биогенным аминам при стрептозотоциновом диабете // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2005. Т. 140. С. 286-290.
  11. Шпаков А.О., Кузнецова Л.А., Плеснева С.А. и др. Снижение функциональной активности G-белков, компонентов гормоночувствительной аденилатциклазной сигнальной системы, при экспериментальном диабете 2-го типа // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006. Т. 142. С. 641-645.
  12. Шпаков А.О., Кузнецова Л.А., Плеснева С.А. и др.Идентификация нарушений в гормоночувствительной АЦ-системе в тканях крыс с диабетом 1-го и 2-го типов с использованием функциональных зондов и синтетических наноразмерных пептидов // Технологии живых систем. 2007. Т. 4. С. 96-108.
  13. Шпаков А.О., Кузнецова Л.А., Плеснева С.А., Перцева М.Н.Нарушение передачи ингибирующего аденилатциклазу гормонального сигнала в миокарде и мозге крыс с экспериментальным диабетом 2-го типа // Цитология. 2007. Т. 49. С. 442-450.
  14. Shpakov A.O., Kuznetsova L.A., Plesneva S.A. et al. Functional defects in adenylyl cyclase signaling mechanisms of insulin and relaxin action in skeletal muscles of rat with streptozotocin type 1 diabetes // Cent. Eur. J. Biol. 2006. V. 1.P. 530-544.
  15. Перцева М.Н., Шпаков А.О. Концепция молекулярных дефектов в гормональных сигнальных системах как причин эндокринных заболеваний // Российский физиологический журнал. 2004. Т. 90. С. 446-447.
  16. Перцева М.Н., Кузнецова Л.А., Шпаков А.О. и др. Новый подход в изучении молекулярных причин сахарного диабета: обнаружение функциональных дефектов в гормональных сигнальных механизмах при экспериментальном диабете 2-го типа // Патогенез. 2006. Т. 4. С. 4-10.
  17. Sudha S., Valli G., Julie M.P. et al. Influence of streptozotocin-induced diabetes and insulin treatment on the pituitary-testicular axis during sexual maturation in rats // Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes. 2000.V. 108.P. 14-20.
  18. Tanaka M., Nakaya S., Kumai T. et al. Impaired testicular function in rats with diet-induced hypercholesterolemia and/or streptozotocin-induced diabetes mellitus // Endocr. Res. 2001.V. 27.P. 109-117.
  19. Ballester J., Munoz M.C., Dominguez J. et al. Insulin-dependent diabetes affects testicular function by FSH- and LH-linked mechanisms // J. Androl. 2004.V. 25.P. 706-719.
  20. Codner E., Mook-Kanamori D., Bazaes R.A. et al. Ovarian function during puberty in girls with type 1 diabetes mellitus: response to leuprolide // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2005. V. 90.P. 3939-3945.
  21. Bhatia V., Chaudhuri A., Tomar R. et al. Low testosterone and high C-reactive protein concentrations predict low hematocrit in type 2 diabetes // Diabetes Care. 2006. V. 29.P. 2289-2294.
  22. Hughes S.J., Hollingsworth M., Elliott K.R. The role of a cAMP-dependent pathway in the uterine relaxant action of relaxin in rats // J. Reprod. Fertil. 1997.V. 109.P. 289-296.
  23. Krantic S., Benahmed M. Somatostatin inhibits follicle-stimulating hormone-induced adenylyl cyclase activity and proliferation in immature porcine Sertoli cell via sst2 receptor // Biol. Reprod. 2000.V. 62.P. 1835-1843.
  24. Li M., Arimura A. Neuropeptides of the pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide/vasoactive intestinal polypeptide/growth hormone-releasing hormone/secretin family in testis // Endocrine. 2003.V. 20.P. 201-214.
  25. Costagliola S., Urizar E., Mendive F., Vassart G. Specificity and promiscuity of gonadotropin receptors // Reproduction. 2005.V. 130.P. 275-281.
  26. Shpakov A., Pertseva M., Kuznetsova L., Plesneva S. A novel, adenylate cyclase, signaling mechanism of relaxin H2 action // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2005. V. 1041.P. 305-307.
  27. Pertseva M., Shpakov A., Kuznetsova L. et al. Adenylyl cyclase signaling mechanisms of relaxin and insulin action: similarities and differences // Cell Biol. Int. 2006. V. 30.P. 533-540.
  28. Vaccari S., Latini S., Barberi M. et al. Characterization and expression of different pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide/vasoactive intestinal polypeptide receptors in rat ovarian follicles // J. Endocrinol. 2006.V. 191.P. 287-299.
  29. Shpakov A.O., Gur-yanov I.A., Kuznetsova L.A. et al.Studies of the molecular mechanisms of action of relaxin on the adenylyl cyclase signaling system using synthetic peptides derived from the LGR7 relaxin receptor //Neurosci. Behav. Physiol. 2007.V. 37.P. 705-714.
  30. Шпаков А.О., Гурьянов И.А., Тарасенко И.И., Власов Г.П. Влияние поликатионных пепти­дов различной природы на функ­циональное состояние регулируе­мой серотонином аденилатциклаз­ной сигнальной системы в мозге крыс // Нейрохимия. 2009. Т. 26. С. 310-320.
  31. Hemmings S.J., Spafford D. Neonatal STZ model of type II diabetes mellitus in the Fischer 344 rat: characteristics and assessment of the status of the hepatic adrenergic receptors // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2000.V. 32.P. 905-919.
  32. Шпаков А.О., Перцева М.Н., Гурьянов И.А., Власов Г.П. Влияние пептидов, производных третьей цитоплазматической петли релаксинового рецептора 1 типа, на стимуляцию релаксином ГТФ-связывающей активности G-белков // Биологические мембраны. 2005. Т. 22. С. 435-442.
  33. Shpakov A.O., Pertseva M.N. The peptide strategy as a novel approach to the study of G protein-coupled signaling systems. - Signal Transduction Research Trends (Ed. N.O. Grachevsky). Nova Science Publishers. Inc. 2007. P. 45-93.
  34. Ballester J., Munoz M.C., Dominguez J. et al. Tungstate administration impoves the sexual and reproductive function in female rats with streptozotocin-induced diabetes // Hum. Reprod. 2007. V. 22. P. 2128-2135.
  35. Bestetti G.E., Junker U., Locatelli V., Rossi G.L. Continuous subtherapeutic insulin counteracts hypothalamo-pituitary-gonadal alterations in diabetic rats // Diabetes. 1987.V. 36.P. 1315-1319.
  36. De Hertogh R., Vanderheyden I., Pampfer S. et al. Maternal insulin treatment improves pre-implantation embryo development in diabetic rats // Diabetologia. 1992.V. 35.P. 406-408.
  37. Munoz M.C., Barbera A., Dominguez J. et al. Effects of tungstate, a new potential oral antidiabetic agent, on Zucker diabetic fatty rats // Diabetes. 2001.V. 50.P. 131-138.
  38. Livingstone C., McLellan A.R., McGregor M. et al. Altered G-protein expression and adenylyl cyclase activity in platelets of non-insulin-dependent diabetic (NIDDM) male subjects // Biochim. Biophys. Acta. 1991.V. 1096.P. 127-133.
  39. Palmer T.M., Taberner P.V., Houslay M.D. Alterations in G protein expression, Gi function and stimulatory receptor-mediated regulation of adipocyte adenylyl cyclase in a model of insulin-resistant diabetes with obesity // Cell. Signal. 1992.V. 4.P. 365-377.
  40. Wichelhaus A., Russ M., Petersen S., Eckel J. G protein expression and adenylate cyclase regulation in ventricular cardiomyocytes from STZ-diabetic rats // Am. J. Physiol. 1994.V. 267. pp. 548-555.
  41. Gando S., Hattori Y., Akaishi Y. et al. Impaired contractile response to b adrenoreceptor stimulation in diabetic rat hearts: alterations in b adrenoreceptors-G protein-adenylate cyclase system and phospholamban phosphorylation // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1997.V. 282.P. 475-484.
  42. Hashim S., Li Y., Anand-Srivastava M.B.G-protein-linked cell signaling and cardiovascular functions in di­abetes/hyperglycemia // Cell. Biochem. Bio­phys. 2006. V. 44. P. 51-64.
  43. Leatherland J.F., Lin L., Renaud R. Effect of glu-
    tamate and somatostatin-14 on basal and cAMP-stimulated steroidogenesis by rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) ovarian follicles, in vitro //Comp. Biochem. Physiol. 2005. V. 140. P. 647-656.
  44. Lam D.D., Heisler L.K. Serotonin and energy balance: molecular mechanisms and implications for type 2 diabetes // Expert. Rev. Mol. Med. 2007.V. 9.P. 1-24.