Галямина Анна Георгиевна - к.б.н., научный сотрудник,
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 10
Anna G. Galyamina - PhD (Biology), Research Associate, Institute of Cytology and Genetics,
10 Acad. Lavrentiev St Novosibirsk 630090
к.б.н., старший научный сотрудник,
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 10
PhD (Biology), Senior Research Associate, Institute of Cytology and Genetics,
10 Acad. Lavrentiev St Novosibirsk 630090
к.б.н., старший научный сотрудник,
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 10
PhD (Biology), Senior Research Associate, Institute of Cytology and Genetics,
10 Acad. Lavrentiev St Novosibirsk 630090
д.б.н., старший научный сотрудник, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 10;
старший научный сотрудник, г. Новосибирск
PhD, MD (Biology), Senior Research Associate, Institute of Cytology and Genetics, 10 Acad. Lavrentiev St Novosibirsk 630090;
Senior Research Associate, Novosibirsk
Известно, что хронический социальный стресс приводит к нарушению иммунитета у человека и экспериментальных животных, например, он приводит к усилению роста и метастазирования опухолей у экспериментальных животных и снижает выживаемость. Кроме того, нами было показано, что действие стресса проявляется также в изменении уровня экспрессии генов, вовлеченных в функционирование различных физиологических систем и, как нами показано, в головном мозге мышей, в частности в гипоталамусе. В частности было отмечено, что у стрессированных животных изменяют свою экспрессию гены, вовлеченные в процессы канцерогенеза и апоптоза, причем у животных без признаков развития злокачественного процесса, но в условиях, способствующих росту опухоли. В связи с этим методом RNA-seq была исследована экспрессия генов цитокинового ответа в гипоталамусе животных, под влиянием хронического социального стресса, вызванного повторным опытом поражений в межсамцовых конфронтациях, по сравнению с контрольными особями. Было обнаружено разнонаправленное изменение экспрессии генов цитокинов, их рецепторов и генов, выполняющих регуляторную функцию, при этом экспрессия генов IL17D, IL18, IL33, IL11ra1, IL2ra, IL5ra, Lifr, Jak2, TLR3 была снижена, в то время как экспрессия CsfrR, Csf2ra, IL13ra1, IL3ra, Cish, IL4i1, Irf1, Irf5, Irf9, Socs3, Stat3, Tgfb1 была повышена. В результате работы было показано, что нарушение цитокинового ответа в мозге под влиянием стресса происходит на уровне изменения экспрессии генов. При этом следует говорить не об активации системы или снижении ее активности, а о нарушении ее функционирования. Был проведен анализ корреляций между уровнем экспрессии генов цитокиновой системы и основных генов канцерогенеза и апоптоза, исследованных нами ранее (Akt1, Bag6, FoxP4, Mapk3, Mapk8, Nol3, Pdcd10, Xiap). В результате были выделены гены Akt1, Jak2, Stat3, для которых было обнаружен максимальное количество корреляций, притом для Jak2 наиболее характерны отрицательные корреляции, а для Stat3 и Akt1 – положительные. Были проанализированы белок-белковые взаимодействия при помощи базы данных String, что тоже подтвердило ключевую роль указанных генов в развитии нарушения функционирования цитокинов в мозге, вызванных влиянием хронического социального стресса и обеспечивающих взаимодействие между генами канцерогенеза и апоптоза и генами цитокиновой системы.
It is known that chronic social stress leads to immunity disorders in humans and experimental animals. It has been shown that the effect of stress is also manifested in changes in the level of expression of genes involved in the functioning of various physiological systems in the brain of mice, in particular, in the hypothalamus. It was noted that in stressed animals, genes involved in the processes of carcinogenesis and apoptosis change their expression, and in animals without signs of developing a malignant process, but under conditions conducive to tumor growth. In this regard, we used the RNA-seq method to study the expression of cytokine response genes in the hypothalamus of male mice under the influence of chronic social stress caused by repeated experience of defeats in intermale confrontations, compared with control individuals. Multidirectional changes in the expression of cytokine genes, their receptors and genes performing a regulatory function were detected (IL17d, IL18, IL33, Csf1r, Csf2ra, IL11ra1, IL13ra1, IL2ra, IL3ra, IL5ra, Lifr, Cish, IL4i1, Irf1, Irf5, Irf9, Jak2, Socs3, Stat3, Tgfb1, Tlr3). Thus, it has been shown that changes in the cytokine response in the brain under the influence of stress occur at the level of changes in gene expression. In this case, we should not talk about the activation of the system or a decrease in its activity, but about the disruption of its functioning. Next, we analyzed the correlations between the level of expression of genes of the cytokine system and the main genes of carcinogenesis and apoptosis that we studied earlier (Akt1, Bag6, Foxp4, Mapk3, Mapk8, Nol3, Pdcd10, Xiap). The Akt1, Jak2, Stat3 genes were identified, for which the maximum number of correlations was found, moreover, negative correlations were most characteristic of Jak2, and positive correlations were most characteristic of Stat3 and Akt1. In addition, protein-protein interactions between genes of carcinogenesis and apoptosis and genes of the cytokine system were analyzed using the String database in mice under chronic social stress. It was confirmed the key role of these genes in the development of dysfunction of cytokines in the brain.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.