Исследование влияния препарата лошадиного коллагена I типа на процесс коллагенеза в экспериментальной модели с помощью измерения экспрессии генов и гистологической оценки тканей
Цель исследования: изучить влияние препарата лошадиного коллагена I типа на процесс коллагенеза на мышиной модели с помощью измерения экспрессии генов в коже мыши (гены: COL1, COL3, MMP1, MMP3, ELN, VCAN, IL-6, TNFα, TGFβ) и выполнения гистологического исследования тканей.Моржанаева М.А., Свечникова Е.В., Старкова Е.Ю., Бабин Ю.Ю., Михеева У.А., Горшкова Е.Н., Старкина О.В., Колегова Т.И., Гладько В.В., Измайлова И.В.
Материалы и методы: В исследовании использовали самок мышей линии BALB/C в возрасте 6–8 недель. Животные содержались в стандартных условиях вивария при контролируемой температуре (22±2 °C), влажности (50±10%) и 12/12-часовом световом режиме с доступом к воде и корму ad libitum. Экспериментальным животным с помощью триммера на дорсальной поверхности выбривали два участка кожи площадью ~3 см² (день 0). На следующий день (день 1) внутрикожно инъецировали в один участок 100 мкл стерильного физиологического раствора (0,9% NaCl, контроль), а в другой – 100 мкл раствора препарата лошадиного коллагена I типа, разведенного в стерильном физиологическом растворе согласно инструкции производителя. В 1 день эксперимента (спустя 24 часа после первого введения препарата) одно из животных умерщвляли и иссекали участки кожи в зонах инъекций. Экспрессию генов измеряли с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с обратной транскрипцией (RT-rtPCR).
Гистологический анализ проводили на 21-е, 35-е и 53-и сутки.
Результаты: В 1-й день эксперимента (через 24 часа после первой инъекции лошадиного коллагена I типа) в тканях наблюдалось статистически значимое повышение экспрессии генов COL1 и COL3, кодирующих коллаген I и III типов, – основных структурных белков дермы. Это однозначно указывает на запуск синтеза нового коллагена фибробластами. Дополнительно зафиксировано значительное повышение экспрессии TGFβ – одного из ключевых регуляторов фибробластной активности и дифференцировки, который также известен как мощный индуктор коллагенеза. Гистологические данные подтверждают эти молекулярные наблюдения: на 21-е сутки в опытных образцах выявлено более высокое соотношение фибробластов к общему количеству клеток дермы и более плотная организация коллагеновых волокон, чем в контрольной группе. С учетом того, что фибробласты являются главными продуцентами компонентов внеклеточного матрикса, включая коллаген, их высокая плотность в дерме служит косвенным признаком активации синтетической функции кожи под действием препарата.
Также выявлена тенденция к увеличению толщины дермы на 35-е сутки в опытной группе, что может отражать накопление нового матрикса и структурную перестройку ткани. При этом структура коллагеновых волокон на 35-е и 53-и сутки сохраняла компактность и плотность, что указывает на стабилизацию ремоделированного матрикса.
Ключевые слова
лошадиный коллаген I типа
COL1
COL3
MMP1
MMP3
ELN
VCAN
IL-6
TNFα
TGFβ
Список литературы
1. Fitzpatrick T.B. Dermatology in General Medicine. McGraw-Hill, Health Professions Division, 1993.
2. Fisher G.J. et al. Pathophysiology of premature skin aging induced by ultraviolet light. N Engl J Med. 1997a;337(20):1419–1429.
3. Bornstein P. The biosynthesis of collagen. Annu Rev Biochem. 1974;43(1):567–603. doi: 10.1146/annurev.bi.43.070174.003031
4. Siegel R C. Lysyl oxidase/ Int Rev Connect Tissue Res. 1979;8:73–118.
5. Fisher G.J. et al. Pathophysiology of premature skin aging induced by ultraviolet light. N Engl J Med. 1997b;337(20):1419–1428.
6. Fisher G.J., Varani J., Voorhees J.J. Looking Older: Fibroblast Collapse and Therapeutic Implications. Arch Dermatol. 2008;144(5):666–672.
7. Jariashvili K. et al. Uv damage of collagen: Insights from model collagen peptides. Biopolymers. 2012;97(3):189–198.
8. Liu J. et al. Mechanical stretching stimulates collagen synthesis via down-regulating SO2/AAT1 pathway. Sci Rep. 2016;6(1):21112.
9. Varani J. et al. Inhibition of type I procollagen synthesis by damaged collagen in photoaged skin and by collagenase-degraded collagen in vitro. Am J Pathol. 2001;158(3):931–942. https://doi.org/10.1016/S0002-9440(10)64040-0
10. Varani J. et al. Decreased collagen production in chronologically aged skin: roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation. Am J Pathol. 2006;168(6):1861–1868. https://doi.org/10.2353/ajpath.2006.051302
11. Vandesompele J., De Preter K., Pattyn F. et al. Accurate normalization of real-time quantitative RT-PCR data by geometric averaging of multiple internal control genes. Genome Biol. 2002;3(7):RESEARCH0034. https://doi.org/10.1186/gb-2002-3-7-research0034
12. Моржанаева М.А., Свечникова Е.В., Бабин Ю.Ю., Старкина О.В. Исследование синтетической функции фибробластов после воздействия препаратов коллагена. Фарматека. 2024;31(9):106–111.
13. Моржанаева М.А., Свечникова Е.В. Метод восстановления внеклеточного матрикса с помощью заместительной коллагенотерапии препаратом Linerase. Фарматека. 2024;31(5):92–101.
Об авторах / Для корреспонденции
Мария Андреевна Моржанаева, врач-косметолог, медицинский советник, ООО «Бьюти Эксперт Медикал» (Москва); генетическая лаборатория Melsytech Genetics, Нижний Новгород, РоссияЕлена Владимировна Свечникова, д.м.н., профессор кафедры кожных и венерических болезней, Российский биотехнологический университет, зав. отделением дерматовенерологии и косметологии, Поликлиника № 1 Управления делами Президента РФ; Москва, Россия; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5885-4872 (автор, ответственный за переписку)
Елена Юрьевна Старкова, пластический хирург, врач-дерматолог, врач-косметолог, медицинский советник, ООО «Бьюти Эксперт Медикал»; тренер-методист международного класса, врач-исследователь Института инновационного развития и экспертизы в здравоохранении, Москва, Россия
Юрий Юрьевич Бабин, молекулярный биолог – руководитель направления по техническим решениям в генетике, Генетическая лаборатория Melsytech Genetics, Нижний Новгород, Россия
Ульяна Александровна Михеева, биолог, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Ло-
бачевского, Нижний Новгород, Россия
Екатерина Николаевна Горшкова, к.м.н., доцент кафедры молекулярной биологии и иммунологии, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Ольга Васильевна Старкина, биотехнолог – руководитель направления «Прикладная генетика», Генетическая лаборатория Melsytech Genetics, Нижний Новгород, Россия
Татьяна Ивановна Колегова, биолог, старший науч. сотр., Генетическая лаборатория Melsytech Genetics, Нижний Новгород, Россия
Виктор Владимирович Гладько, д.м.н., профессор, зав. кафедрой кожных и венерических болезней с курсом косметологии МИНО, Российский биотехнологический университет, Москва, Россия; dr.gladko@mgupp.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3087-5038
Ирина Валентиновна Измайлова, к.м.н., доцент кафедры кожных и венерических болезней с курсом косметологии МИНО, Российский биотехнологический университет, Москва, Россия; izmajjlovaiv@mgupp.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0009-2280-1355
Также по теме
