ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2016-4-84-90ssmu-668Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSВлияние ахиллина на экспрессию генов метаболизма липидов в культуре клетокEffects of achilline on lipid metabolism gene expression in cell cultureРатькинА. В.RatkinA. V.

канд. фарм. наук, доцент базовой кафедры фармацевтической технологии и биотехнологии СибГМУ (г. Томск)

PhD, Associate Professor, Department of Pharmaceutical Technologyand Biotechnology, Siberian State Medical University, Tomsk, Russian Federation

midodiclo@gmail.comПфаргерЮ. А.PfargerIu. A.

старший преподаватель кафедры гигиены СибГМУ (г. Томск)

Senior Lecturer of the Department of Hygiene, Siberian State Medical University, Tomsk, Russian Federation

КайдашО. А.KaidashO. A.

ассистент кафедры фармакологии СибГМУ (г. Томск)

Assistant Professor of Pharmacology, Siberian State Medical University, Tomsk, Russian Federation

ИвановВ. В.IvanovV. V.

канд. биол. наук, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии СибГМУ (г. Томск)

PhD, Associate Professor, Head of the Laboratory of Biological Models, Siberian State Medical University, Tomsk, Russian Federation

ЦыгановМ. М.TsyganovM. M.

м.н.с. лаборатории онковирусологии НИИ онкологии, м.н.с. лаборатории трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины СибГМУ (г. Томск)

DPhSc, Dean of the Faculty of Pharmacy, Siberian State Medical University, Tomsk, Russian Federation

ЧучалинВ. С.ChuchalinV. S.

д-р фарм. наук, профессор, декан фармацевтического факультета, зав. кафедрой фармацевтической технологии СибГМУ (г. Томск)

Researcher of the Laboratory of Oncovirology, Tomsk, Cancer Research Institute, Researcher of the Laboratory of Translational Cell and Molecular Biomedicine, Siberian State Medical University, Tomsk, Russian Federation.

АдекеновС. М.AdekenovS. M.

д-р хим. наук, академик НАН РК, председатель правления АО «Международный научно-производственный холдинг «Фитохимия» (г. Караганда, Республика Казахстан)

DChSc, Academician of NAS RK, Chairman of the Board of JSC “International Scientific-industrial holding” Phytochemistry”, Karaganda, Kazakhstan

НовицкийВ. В.NovitskyV. V.

д-р мед. наук, профессор, академик РАН, зав. кафедрой патофизиологии СибГМУ (г. Томск)

MD, Professor, Academician of RAMS, Head of Department of Pathophysiology, Siberian State Medical University, Tomsk, Russian Federation

Cибирский государственный медицинский университет Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2РоссияSiberian State Medical University 2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050, Russian FederationRussian FederationCибирский государственный медицинский университет Россия, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2 Научно-исследовательский институт онкологии (НИИ онкологии) Россия, 634028, г. Томск, ул. Савиных, 12/1РоссияSiberian State Medical University 2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050, Russian Federation Tomsk Cancer Research Institute 12|1, Savinuh St., Tomsk, 634028, Russian FederationRussian FederationАО «Международный научно-производственный холдинг «Фитохимия» Республика Казахстан, г. Караганда, ул. М. Газалиева, 4РоссияJSC “International Scientific- industrial holding ”Phytochemistry” 4, Gazalieva St., Karaganda, KazakhstanRussian Federation2016041020161548490Copyright © Ратькин А.В., Пфаргер Ю.А., Кайдаш О.А., Иванов В.В., Цыганов М.М., Чучалин В.С., Адекенов С.М., Новицкий В.В., 20162016Ратькин А.В., Пфаргер Ю.А., Кайдаш О.А., Иванов В.В., Цыганов М.М., Чучалин В.С., Адекенов С.М., Новицкий В.В.Ratkin A.V., Pfarger I.A., Kaidash O.A., Ivanov V.V., Tsyganov M.M., Chuchalin V.S., Adekenov S.M., Novitsky V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/668Цель исследования

Цель исследования. Оценка in vitro механизмов гиполипидемического эффекта сесквитерпенового γ-лактона ахиллина на культуре клеток гепатомы крыс.

Материал и методы

Материал и методы. Изучено влияние сесквитерпенового γ-лактона ахиллина и гемфиброзила (препарат сравнения) на жизнеспособность, содержание липидов и экспрессию ключевых генов обмена липидов в клеточной культуре гепатомы крыс (HTC). Содержание липидов оценивали флуоресцентным методом с витальным красителем NileRed, жизнеспособность клеток оценивали с помощью МТТ-теста.

Результаты

Результаты. Культивирование клеток гепатомы в течение 48 ч сахиллином в концентрации 0,25–1,0 мМ и гемфиброзилом 0,25–0,5 мМ не приводило к изменению жизнеспособности клеток по сравнению с контролем. В этих же концентрациях исследуемые вещества уменьшали содержание липидов в клетках, оцененных флуоресцентным методом с витальным красителем NileRed. Для исследования механизма гиполипидемического действия ахиллина определяли экспрессию ключевых генов метаболизма липидов в клеточной культуре линии НТС. Возможный механизм гиполипидемического действия ахиллина может быть обусловлен увеличением транспорта и окисления длинноцепочечных жирных кислот в митохондриях, о чем свидетельствует повышение экспрессии гена карнитин-пальмитоилтрансферазы2 Cpt2. Снижение уровня холестерола может быть связано с повышенным синтезом желчных кислот из холестерола вследствие повышенной экспрессии гена 7-альфа-гидроксилазы Cyp7a1.

Заключение

Заключение. В культуре клеток НТС сесквитерпеновый γ-лактон ахиллин снижает накопление липидов в клетках, о чем свидетельствует уменьшение флуоресценции NileRed, повышение экспрессии генов Cpt2 и Cyp7a1.

Objective

Objective. Evaluation in vitro of the mechanisms of the hypolipidemic effect of sesquiterpene γ-lactone achilline in the hepatoma tissue culture (HTC).

Materials and methods

Materials and methods.The influence of sesquiterpene γ-lactone achilline and gemfibrozil (comparison drug) on the viability, lipid content and expression of key genes of lipid metabolism in the hepatoma tissue culture. The lipid content was assessed by fluorescent method with the vital dye Nile Red, the cell viability was assessed using MTT assay.

Results

Results. Cultivation of of cell cultures of rat’s hepatoma cell line HTC for 48 h with achilline in a concentration of from 0.25 to 1.0 mm and gemfibrozil from 0,25 to 0,5 mm did not change cell viability compared to control. In these same concentrations of the test substance reduced the lipid content in the cells, assessed by fluorescent method with the vital dye Nile Red. To study the mechanism of hypolipidemicaction of achillinedetermined the expression of key genes of lipid metabolism in cell culture lines HTC. The possible mechanism of hypolipidemic action of achilline can be attributed to the increased transport and oxidation of long-chain fatty acids in mitochondria, as evidenced by the increase in the gene expression of carnitine-palmitoyltransferase 2 (Cpt2). The decrease in cholesterol level may be due to increased synthesis of bile acids from cholesterol, due to increased gene expression of 7-alphahydroxylase (Cyp7a1).

 

 

Conclusion

Conclusion. In cell cultures of rat’s hepatoma cell line HTC sesquiterpene γ-lactone achilline reduces the accumulation of lipids in cells, as evidenced by the decrease in the fluorescence of Nile Red, increased gene expression of the carnitine-palmitoyltransferase 2 (Cpt2) gene and 7-alpha-hydroxylase (Cyp7a1).

сесквитерпеновый γ-лактон ахиллингемфиброзилгепатома крыс (HTC)Cyp7a1Cpt2гиполипидемическое действиеsesquiterpene γ-lactoneachillinegemfibrozilrat hepatoma tissue culture (HTC)Cyp7a1Cpt2hypolipidemic actionReferencesАдекенов С.М., Гафуров Н.М., Турмухамбетов А.Ж., Ивлев В.И. Терпеноиды Achilleamicrantha // Химия природных соединений. 1987; 2: 305–306.Adekenov S.M., Gafurov N.M., Turmukhambetov A.Zh., Ivlev V.I. [TerpenoidyAchilleamicrantha] // Khimiya prirodnykh soedineniy – Chemistryof Natural Compounds. 1987; 2: 305–306 (in Russian).Ратькин А.В., Кайдаш О.А., Пфаргер Ю.А. и др. Гиполипидемическое действия сесквитерпеновых лактонов арглабина и ахиллина на модели острой гиперлипидемии // Сиб. мед.обоз. 2014; 5 (89): 40–43.Ratkin A.V., Kaydash O.A., PfargerYu.A. et al. [Gipolipidemicheskoe deystviya seskviterpenovykh laktonov arglabina i akhillina na modeli ostroy giperlipidemii] // Sibirskoe medicinskoe obozrenie – Siberian medical review. 2014; 5 (89): 40–43 (in Russian).Shen Ch., Meng Q., Schmelzer E., Bader A. Gel entrapment culture of rat hepatocytes for investigation of tetracycline- induced toxicity // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2009; 238: 178– 187.Shen Ch., Meng Q., Schmelzer E., Bader A. Gel entrapment culture of rat hepatocytes for investigation of tetracycline- induced toxicity // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2009; 238: 178–187.Pfaffl M.W. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR // Nucleic. Acids. Res. 2001; 29 (9): e45.Pfaffl M.W. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT- PCR // Nucleic. Acids. Res. 2001; 29 (9): e45.GoldsteinJ.L.,Bose-Boyd R.A., Brown M.S. Protein sensors for membrane sterols // Cell. 2006; 124: 35–46.Goldstein J.L., Bose-Boyd R.A., Brown M.S. Protein sensors for membrane sterols // Cell. 2006; 124: 35–46.Wang Y.M., Zhang B., Xue Y. et al. The mechanism of dietary cholesterol effects on lipids metabolism in rats // Lipids Health. Dis. 2010; 9 (4): 1–6.Wang Y.M., Zhang B., Xue Y. et al. The mechanism of dietary cholesterol effects on lipids metabolism in rats // Lipids Health. Dis. 2010; 9 (4): 1–6.Lee M.K., Moon S.S. et al. Naringenin 7-O-cetyl ether as inhibitor of HMG-CoA reductase and modulator of plasma and hepatic lipids in highcholesterol-fed rats // Bioorg. Med. Chem. 2003; 11 (3): 393–398.Lee M.K., Moon S.S. et al. Naringenin 7-O-cetyl ether as inhibitor of HMG-CoA reductase and modulator of plasma and hepatic lipids in highcholesterol-fed rats // Bioorg.Med. Chem. 2003; 11 (3): 393–398.Chen Z.Y., Jiao R., Ma K.Y. Cholesterol-lowering nutraceuticals and functional foods // J. Agric. Food Chem. 2008; 56 (19): 8761–8773.Chen Z.Y., Jiao R., Ma K.Y. Cholesterol-lowering nutraceuticals and functional foods // J. Agric. Food Chem. 2008; 56 (19): 8761–8773.Roglans N., Peris C., Verd J.C. et al. Increase in hepatic expression of SREBP 2 by gemfibrozil administration to rats // Biochem. Pharmacol. 2001; 62 (6): 803–809.Roglans N., Peris C., Verd J.C. et al. Increase in hepatic expression of SREBP 2 by gemfibrozil administration to rats // Biochem. Pharmacol. 2001; 62 (6): 803–809.Gbaguidi G.F., Agellon L.B.The inhibition of the human cholesterol 7alpha-hydroxylase gene (CYP7A1) promoter by fibrates in cultured cells is mediated via the liver x receptor alpha and peroxisome proliferator-activated receptor alpha heterodimer // Nucleic. Acids Res. 2004; 32 (3): 1113–1121.Gbaguidi G.F., Agellon L.B.The inhibition of the human cholesterol 7alpha- hydroxylase gene (CYP7A1) promoterby fibrates in cultured cells is mediated via the liver x receptor alpha and peroxisome proliferator-activated receptor alpha heterodimer // Nucleic. Acids Res. 2004; 32 (3): 1113–1121.Bonnefont J.P. et al. Carnitine palmitoyltransferases 1 and 2: biochemical, molecular and medical aspects // Mol. Aspects Med. 2004; 24 (5–6): 495–520.Bonnefont J.P. et al. Carnitine palmitoyltransferases 1 and 2: biochemical, molecular and medical aspects // Mol. Aspects Med. 2004; 24 (5–6): 495–520.Munday M.R., Hemingway C.J. The regulation of acetyl-CoA carboxylase–a potential target for the action of hypolipidemic agents // Adv. Enzyme. Regul. 1999; 39: 205–234.Munday M.R., Hemingway C.J. The regulation of acetyl-CoA carboxylase–a potential target for the action of hypolipidemic agents // Adv. Enzyme. Regul. 1999; 39: 205– 234.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.