А.А. Билялова1, О.С. Козлова2, Д.Д. Филимошина3, А.И. Билялов4, Т.А. Воронина5, Г.Р. Газизова6, Н.С. Филатов7, А.А.Титова8, К.Н. Султанова9, Е.И. Шагимарданова10, М.В. Воронцова11, О.А. Гусев12, А.П. Киясов13

1–10, 12, 13 Казанский (Приволжский) федеральный университет (г. Казань, Россия)

4 ГБУЗ «Московский клинический научный центр им. А.С. Логинова ДЗМ» (Москва, Россия)

11 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (Москва, Россия)

11,12 НМИЦ эндокринологии Минздрава России (Москва, Россия).

12 Медицинский факультет университета Джунтендо (г. Токио, Япония)

1 alinayakupova96@yandex.ru, 2 olga-sphinx@yandex.ru, 4 BilyalovAir@yandex.ru, 5 vorotaisiya@gmail.com, 6 grgazizova@gmail.com, 7 ns.filatov@yandex.ru, 8 anjerika@list.ru, 9 kasana555_07@mail.ru, 10 rjuka@mail.ru, 11 maria.v.vorontsova@mail.ru, 12 gaijin.ru@gmail.com, 13 kiassov@mail.ru

Постановка проблемы. В связи с разработкой генных и клеточных методов лечения заболеваний надпочечников требуется проведение доклинических исследований на животных моделях (как правило, на мышах и крысах). Однако исследователями отмечается, что надпочечники данных животных морфологически и функционально существенно отличаются от таковых у человека. Поэтому возникает вопрос: целесообразно ли использование данных животных в качестве модели для изучения патологий надпочечников, в частности для оценки новых методов лечения?

Цель работы – изучение морфологического и молекулярно-генетического строения надпочечника мышей рода Acomys.

Результаты. В ходе проведения исследования морфологически были определены три зоны коры надпочечника мышей рода Acomys: клубочковая, пучковая и сетчатая, что коррелирует со строением надпочечника человека. Также была обнаружена экспрессия гена CYP17A1, который есть у человека, но отсутствует у типичных модельных животных. Белок данного гена участвует в образовании кортизола и андрогенов в коре надпочечника. Впервые в работе представлена аннотация клеточных типов надпочечника мышей рода Acomys, полученная при помощи single-cell RNA seq.

Практическая значимость. Полученные результаты в дальнейшем могут быть использованы в качестве фундаментальной основы создания нового модельного животного для изучения заболеваний надпочечника человека.

1. Yates R., Katugampola H., Cavlan D., Cogger K., Meimaridou E., Hughes C., Metherell L., Guasti L., King P. Adrenocortical development, maintenance, and disease // Curr. Top. Dev. Biol. 2013. V. 106. P. 239–312. DOI: 10.1016/B978-0-12-416021-7.00007-9
2. El Ghorayeb N., Bourdeau I., Lacroix A. Role of ACTH and Other Hormones in the Regulation of Aldosterone Production in Primary Aldosteronism // Front. Endocrinol. (Lausanne). 2016. V. 7(72). P. 75–79. DOI: 10.3389/fendo.2016.00072
3. Hyatt P.J., Bhatt K., Tait J.F. Steroid biosynthesis by zona fasciculata and zona reticularis cells purified from the mammalian adrenal cortex // J. Steroid. Biochem. 1983. V. 19(1C). P. 953–959. DOI: 10.1016/0022-4731(83)90039-0
4. Rege J., Nakamura Y., Satoh F., Morimoto R., Kennedy M.R., Layman L.C., Honma S., Sasano H., Rainey W.E. Liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis of human adrenal vein 19-carbon steroids before and after ACTH stimulation // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2013. V. 98(3). P. 1182–1188. DOI: 10.1210/jc.2012-2912
5. Dagerlind A., Pelto-Huikko M., Diez M., Hökfelt T. Adrenal medullary ganglion neurons project into the splanchnic nerve // Neuroscience. 1995. V. 69(4). P.1019–1023. DOI: 10.1016/0306-4522(95)00305-3
6. Anderson D.J., Axel R. Molecular probes for the development and plasticity of neural crest derivatives // Cell. 1985. V. 42(2). P. 649–662. DOI: 10.1016/0092-8674(85)90122-9
7. Wurtman R.J., Axelrod J. Adrenaline synthesis: control by the pituitary gland and adrenal glucocorticoids // Science. 1965. V. 10(150). P. 1464–1465. DOI: 10.1126/science.150.3702.1464
8. Glazova O., Bastrich A., Deviatkin A., Onyanov N., Kaziakhmedova S., Shevkova L., Sakr N., Petrova D., Vorontsova M.V., Volchkov P. Models of Congenital Adrenal Hyperplasia for Gene Therapies Testing // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 10(24). P. 5365. DOI: 10.3390/ijms24065365
9. Beuschlein F., Galac S., Wilson D.B. Animal models of adrenocortical tumorigenesis // Mol. Cell. Endocrinol. 2012. V. 351(1). P. 78–86. DOI: 10.1016/j.mce.2011.09.045
10. Keeney D.S., Jenkins C.M., Waterman M.R. Developmentally regulated expression of adrenal 17 alpha-hydroxylase cytochrome P450 in the mouse embryo // Endocrinology. 1995. V. 136(11). P. 4872–4879. DOI: 10.1210/endo.136.11.7588219
11. Huang C.C., Kang Y. The transient cortical zone in the adrenal gland: the mystery of the adrenal X-zone // J. Endocrinol. 2019. V. 241(1). P. 51–63. DOI: 10.1530/JOE-18-0632
12. Jefferson W.N., Chevalier D.M., Phelps J.Y., Cantor A.M., Padilla-Banks E., Newbold R.R., Archer T.K., Kinyamu H.K., Williams C.J. Persistently altered epigenetic marks in the mouse uterus after neonatal estrogen exposure // Mol. Endocrinol. 2013. V. 27(10). P. 1666–1677. DOI: 10.1210/me.2013-1211
13. Daubner S.C., Le T., Wang S. Tyrosine hydroxylase and regulation of dopamine synthesis // Arch. Biochem. Biophys. 2011. V. 508(1). P. 1–12. DOI: 10.1016/j.abb.2010.12.017
14. Stocco D.M. The role of the StAR protein in steroidogenesis: challenges for the future // J. Endocrinol. 2000. V. 164(3). P. 247–253. DOI: 10.1677/joe.0.1640247
15. Rasmussen M.K, Ekstrand B., Zamaratskaia G. Regulation of 3β-hydroxysteroid dehydrogenase/Δ⁵-Δ⁴ isomerase: a review // Int. J. Mol. Sci. 2013. V. 14(9). P. 17926–17942. DOI: 10.3390/ijms140917926
16. Nakamura Y., Xing Y., Hui X.G., Kurotaki Y., Ono K., Cohen T., Sasano H., Rainey W.E. Human adrenal cells that express both 3β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 (HSD3B2) and cytochrome b5 (CYB5A) contribute to adrenal androstenedione production // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2011. V. 123(3-5). P. 122–126. DOI: 10.1016/j.jsbmb.2010.12.001
17. Bergman J., Botling J., Fagerberg L., Hallström B.M., Djureinovic D., Uhlén M., Pontén F. The Human Adrenal Gland Proteome Defined by Transcriptomics and Antibody-Based Profiling // Endocrinology. 2017. V. 158(2). P. 239–251. DOI: 10.1210/en.2016-1758
18. Oliverio M.I., Kim H.S., Ito M., Le T., Audoly L., Best C.F., Hiller S., Kluckman K., Maeda N., Smithies O., Coffman T.M. Reduced growth, abnormal kidney structure, and type 2 (AT2) angiotensin receptor-mediated blood pressure regulation in mice lacking both AT1A and AT1B receptors for angiotensin II // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1998. V. 95(26). P. 5496–5501. DOI: 10.1073/pnas.95.26.15496
19. Ahn C.H., Na H.Y., Park S.Y., Yu H.W., Kim S.J., Choi J.Y., Lee K.E., Kim S.W., Jung K.C., Kim J.H. Expression of CYP11B1 and CYP11B2 in adrenal adenoma correlates with clinical characteristics of primary aldosteronism // Clin. Endocrinol. (Oxf). 2022. V. 96(1). P. 30–39. DOI: 10.1111/cen.14628
20. Тихонова Г.А., Котов О.В., Маркин А.А. Биомаркеры как инструмент медико-биологического мониторинга и контроля (Обзор литературы. Часть 1) // Технологии живых систем. 2023. T. 20. № 2. С. 18–26. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700997-202302-02
21. Бобков А.П., Французевич Л.Я., Краснова Т.Н., Самоходская Л.М. Традиционные и малоизвестные функции ангиотензин-превращающего фермента // Технологии живых систем. 2019. Т. 16. № 4. С. 22–34. DOI: 10.18127/j20700997-201904-03