Биофизика и биохимия
Ингибирование гистондеацетилазы-1 предотвращает снижение содержания титина (коннектина) и развитие атрофии в m. soleus крысы после трёхсуточной гравитационной разгрузки
А.Д.Уланова1, Ю.В.Грицына1, А.Г.Бобылёв1, Э.И.Якупова1, В.К.Жалимов2, С.П.Белова3, Е.П.Мочалова3, Т.Л.Немировская3, Б.С.Шенкман3, И.М.Вихлянцев1 - 431-438
1ФГБУН Инcтитут теоретической и экспериментальной биофизики PАН, Пущино, РФ; 2Институт биофизики клетки РАН — обособленное подразделение ФИЦ ПНЦБИ РАН, Пущино, РФ; 3ГНЦ РФ — Институт медико-биологических проблем РАН, Москва, РФ
Исследовано влияние ингибирования гистондеацетилазы-1 (HDAC1) на содержание титина и экспрессию его гена (TTN) в m. soleus крысы после 3- суточной гравитационной разгрузки. Самцы крыс Вистар массой 210±10 г были разделены на три группы: контроль; вывешивание 3 сут; вывешивание 3 сут и введение ингибитора HDAC1 CI-994 (1 мг/кг в сутки). По сравнению с контрольной группой в группе гравитационной разгрузки обнаружено уменьшение на 13.8% (p<0.05) соотношения масса m. soleus/масса тела, что свидетельствует о развитии атрофических изменений в мышце. После гравитационной разгрузки в m. soleus крыс обнаружено снижение на 28.6% (p<0.05) содержания NT-изоформы интактного титина-1 и увеличение в 1.81 раза (p<0.05) экспрессии гена TTN. Ингибирование HDAC1 на фоне гравитационной разгрузки предотвращало развитие атрофии m. soleus и снижение содержания титина. Статистически значимых различий экспрессии гена TTN в контроле и при введении ингибитора HDAC1 обнаружено не было. Результаты исследования могут быть использованы для поиска подходов к предотвращению или снижению развития в мышцах негативных изменений, вызванных гравитационной разгрузкой.
Ключевые слова: гравитационная разгрузка; m. soleus; титин (коннектин); гистондеацетилаза-1; ген TTN
Адрес для корреспонденции: ivanvikhlyantsev@gmail.com Вихлянцев И.М.
Inhibition of histone deacetylase 1 prevents decrease in titin (connectin) content and atrophy development in rat m. Soleus after three-day hindlimb unloading
A. D. Ulanova1, Yu. V. Gritsyna1, A. G. Bobylev1, E. I. Yakupova1, V. K. Zhalimov2, S. P. Belova3, E. P. Mochalova3, T. L. Nemirovskaya3, B. S. Shenkman3, and I. M. Vikhlyantsev1
1Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences, Pushchino, Moscow region, Russia; 2Institute of Cell Biophysics, Russian Academy of Sciences — a Separate Division of Federal Research Center Pushchino Scientific Center for Biological Research, Russian Academy of Sciences, Pushchino, Moscow region, Russia; 3State Research Center Institute of Biomedical Problems, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
The effect of histone deacetylase 1 (HDAC1) inhibition on titin content and TTN gene expression in rat m. soleus after 3-day gravitational unloading was studied. Male Wistar rats weighing 210±10 g were randomly divided into three groups (n = 7/group): (1) C: cage control; (2) HS: 3-day hindlimb suspension; and (3) HS+CI: 3-day hindlimb suspension + CI-994 (class I HDACs inhibitor, 1 mg/kg/day). A decrease of the “muscle weight/animal body weight” ratio by 13.8% (p <0.05) was found in the HS group in comparison to the C group. These data indicate on the development of atrophic changes in the soleus muscle of hindlimb suspended rats. A decrease by 28.6% (p˂0.05) in the content of NT-isoform of intact titin-1 and an increase in 1.81 times (p˂0.05) of TTN gene expression were observed in the soleus muscle of rats in the HS group. Inhibition of HDAC1 by CI-994 during 3-day hindlimb suspension prevented the decrease of titin content and development of atrophy in rat soleus muscle. No statistically significant differences in the TTN gene expression between the C and HS+CI groups were found. The results can be used to search for approaches to reduce the development of negative changes caused by gravitational unloading in the muscle.
Key Words: gravitational unloading; m. soleus; titin (connectin); histone deacetylase 1; TTN