Нейропротективное действие ключевых протеиназ гемостаза

Горбачева, Любовь Руфэльевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Нейропротективное действие ключевых протеиназ гемостаза
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Нейропротективное действие ключевых протеиназ гемостаза"

На правах рукописи

ГОРБАЧЕВА ЛЮБОВЬ РУФЭЛЬЕВНА

НЕЙРОПРОТЕКТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ КЛЮЧЕВЫХ ПРОТЕИНАЗ ГЕМОСТАЗА

03.00.13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

О 5 ДЕК 2008

Москва-2008

003454261

Работа выполнена на кафедре физиологии человека и животных биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, в лаборатории мембранологии с группой генетических исследований ГУ Научного центра здоровья детей РАМН (Москва) и в инстшуте нейробиохимии университета Отто-фон-Герике, Магдебург (Германия).

Научные консультанты: СТРУКОВА Светлана Михайловна

Ведущая организация: Институт физиологически активных веществ РАН,

г. Черноголовка

Защита состоится 15 декабря 2008 года в 15.30 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001,93 при биологическом факультете Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, МГУ, биологический факультет, ауд. М-1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова

Автореферат разослан 14 ноября 2008 г.

доктор биологических наук, профессор ПИНЕЛИС Всеволод Григорьевич доктор медицинских наук, профессор

Официальные

МИРЗОЯН Рубен Симонович

доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории фармакологии

цереброваскулярных расстройств ГУ НИИ фармакологии имени В.В.Закусова РАМН ХАСПЕКОВ Леонид Георгиевич доктор биологических наук, профессор, руководитель лаборатории экспериментальной нейроцитологии ГУ Научного центра неврологии РАМН КОШЕЛЕВ Владимир Борисович доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной и патологической физиологии ГУНУ ФФМ МГУ им. М.В.Ломоносова

оппоненты:

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Умарова Б.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Исследование механизмов регуляции нейродегенеративных процессов при инсультах, травмах мозга, болезнях Альцгеймера, Паркинсона, Гентингтона и др. -одна из важнейших проблем современной физиологии, направленная на разработку новых подходов к лечению этих тяжелых заболеваний.

Известно, что система свертывания крови и её протеиназы одни из первых в организме осуществляют запуск сложной ответной реакции на повреждающее воздействие. Увеличение проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) при критических состояниях приводит к появлению в нервной ткани ключевых сериновых протеиназ системы свертывания крови, таких как тромбин, фактор Ха (ФХа) и активированный протеин С (APC), у которых, наряду с протеолитической активностью в отношении специфических белковых субстратов, обнаружены свойства сигнальных молекул - клеточных регуляторов процессов воспаления, репарации тканей, в том числе нейрорепарации, нейродегенерации и др. (Esmon, 2005; Ossovskaya, Burnett, 2004; Hollenberg, Houle 2005; Strukova, 2001, 2006). Более того, обнаружена экспрессия мРНК протромбина и ФХа в мозге. (Striggow et al., 2001; Wang et al., 2002; Pompili et al., 2004; Rohatgi et al., 2004).

Тромбин - ключевой фермент свертывающей системы крови, образуется в результате ограниченного протеолиза протромбина фактором Ха свертывания крови в участках повреждения ткани, в том числе нервной, при травме, ишемических и геморрагических инсультах, нарушении ГЭБ при воспалении, гипертензии, эпилептическом статусе. Тромбин может индуцировать ретракцию отростков нейронов, пролиферацию глии и модулировать процессы гибели нейронов, в зависимости от концентрации и времени воздействия (Струкова и др., 2005; Henrich-Noack et al., 2005). Функции другой сериновой протеиназы свертывания крови - ФХа -вне гемостаза и воспаления мало известны.

PAR (PARI, 3, и 4 - рецепторы тромбина, PAR2 - рецептор трипсина, триптазы тучных клеток, ФХа и др.), но есть основания полагать, что это семейство имеет большое число подтипов PAR и агонистов. Экспрессия PARs обнаружена в областях мозга, наиболее уязвимых для ишемического повреждения, среди них - кора, стриатум, гипоталамус, гиппокамп и мозжечок (Rohatgi et al., 2004). Изменение экспрессии данных рецепторов наблюдали при травмах, воспалении и ишемии мозга. Данные о роли PAR и протеиназ гемостаза в травматическом и ишемическом повреждении мозга крайне противоречивы. Обнаружено, что при повреждении, нейровоспалении и ишемии активация PAR2 ведет к подавлению гибели клеток (Kawabata et al., 2005; Noorbakhsh, 2005), активация PARI - к повреждению мозга (Olson, 2004), а активация PARI, PAR2 и PAR4 в астроцитах имеет нейропротективное действие (Wang et al., 2007). Тромбин рассматривают как фактор гибели, и как фактор выживания нервных клеток (Киселева и др., 2005; Suo et al., 2004; Vergnolle et al., 2005). Так, внутримозговое введение тромбина в высоких концентрациях повреждает нейроны, снижает когнитивные функции у крыс (Mhatre et al., 2004), вызывает апоптоз в дофаминергических нейронах (Choi et al., 2003). Вместе с тем, тромбин защищает астроциты и гиппокампальные нейроны от гибели, вызванной гипогликемией и окислительным стрессом (Henrich-Noack et al., 2005). Внутримозговое введение низких доз тромбина (прекондиционирование) уменьшает повреждения мозга, вызываемые последующим введением высоких доз тромбина, внутримозговыми кровоизлияниями или церебральной ишемией (Masada et al., 2000; Sokolova, Reiser, 2008). Обнаружена как повреждающая провоспалительная, так и протекторная противовоспалительная функция не только тромбина, но и других протеиназ, в том числе ФХа, который активирует PAR2 и PARI (Olson et al., 2004; Noorbakhsh et al., 2005; Feistritzer et al., 2005). В фибробластах ФХа повышает внутриклеточный кальций и стимулирует пролиферацию, продукцию проколлагена через PARI (Blanc-Brude et al., 2005).

APC - мультифункциональный фермент, участвует в регуляции не только свертывания крови, но также воспаления и апоптоза, проявляя антивоспалительные и цитопротекторные свойства (Riewald et al., 2002; O'Brien et al., 2006). Рекомбинантная форма APC (дготрекогин альфа) снижает смертность пациентов от тяжелого сепсиса (Abraham et al., 2005). Молекулярные основы антивоспалительного и

антиапоптотического действия APC еще не выяснены. АРС ингибирует апоптоз и блокирует воспаление, изменяя профиль экспрессии генов в эндотелиальных клетках (Griffm et al., 2007), снижает образование провоспалительных цитокинов активированными моноцитами (Joyce et al., 2004). АРС индуцирует протективные гены, активируя либо эндотелиальный рецептор протеина С (EPCR) (Esmon, 2005, 2007), либо каскад рецепторов EPCR-PAR1 (Ruf, 2005). Поэтому исследования экспрессии PARs и EPCR нейронами и их участия в действии АРС на клетки представляется весьма перспективным для выяснения механизмов анти/проапоггготического действия АРС. Известно, что использование в терапии тромботических инсультов тканевого активатора плазминогена (tPA) связано с риском развития осложнений- геморрагий, эксайтотоксичности (Kaur et al., 2004). Поиск новых нейропротекторов при эксайтотоксичности, в том числе и вызванной tPA - весьма перспективная задача (Mosnier, Griffm, 2006).

В последнее время активно изучают протективные функции белков теплового шока (HSP) (Hooven et al., 2004; Salehi et al., 2006; Lee et al., 2007). Обнаружено, что в PARI-опосредованном изменении формы астроцитов под действием тромбина принимает участие белок теплового шока 90 (HSP90) (Pai et al., 2002). Показано специфическое взаимодействие PARI с HSP90 в дрожжах (Pai et al., 2001). На основании этих данных рецептор тромбина PARI включен в список клиентных белков, взаимодействующих с цитозольной формой HSP90. Известно, что ингибитор HSP90, гелданамицин, блокирует АТФазную активность HSP90 и предотвращает его взаимодействие с клиентными белками. Механизмы участия HSP90 в действии тромбина и АРС на нейроны мозга еще не изучены.

Важным пусковым механизмов развития нейродегенеративных процессов при инсультах, травмах мозга, болезнях Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона и др., является гиперстимуляция глутаматных рецепторов (Hossain, 2005), так называемая эксайтотоксичность. В настоящей работе для изучения роли ключевых протеиназ гемостаза в нейропротективных и нейродегенеративных процессах использована модель глутаматной эксайтотоксичности. Первичная культура нейронов является удобной экспериментальной моделью для изучения нейродеструктивных процессов, вызываемых глутаматом, так как цитологические и биохимические характеристики культивируемых нейронов близки тем, что наблюдаются у нейронов in situ (Хаспеков,

1995). Эксайтотоксичность - пусковой механизм нейрональной смерти (некротической и апоптотической) при многих неврологических нарушениях, таких как инсульт, травма, глаукома, рассеянный склероз и нейродегенеративные заболевания. При острой фокальной ишемии головного мозга в межклеточном пространстве значительно повышается содержание нейротрансмиттера глутамата, токсическое действие которого на нейроны развивается на фоне быстрого и неконтролируемого увеличения [Са2+], (Orrenius et al., 2003). Массивный вход Са2+ в нервные клетки по каналам ионотропных глутаматных рецепторов нарушает гомеостаз этого внутриклеточного мессенджера, запускает каскад внутриклеточных реакций, которые завершаются быстрой или отсроченной гибелью клеток механизмами апоптоза или некроза (Berliocchi et al., 2005).

В процесс гибели нейронов, глиальных, эндотелиальных, тучных и других клеток, участвующих в воспалении, пролиферации, ангиогенезе и др. вовлекается транскрипционный фактор NF-кВ (семейство пяти ДНК-связывающих белков, включая NF-KBp65(RelA и р50).. Получены данные о том, что активация NF-кВ в нейронах, которая ведет к фосфорилированию и деградации его ингибиторов IkBs и транслокации NF-кВ в ядро, вносит вклад как в гибель клеток при ишемии мозга (Schneider et al., 1999; Zhang et al., 2005; Crack et al., 2006), так и в выживание нейронов, повышая экспрессию антиапоптотаческих генов (Karin, Lin, 2002; Nakano et al, 2006).

Роль PAR рецепторов в действии ФХа на выживаемость/гибель культивируемых нейронов мозга при эксайтотоксичности ранее не изучалась. Отсутствуют данные о влиянии АРС на нейроны в условиях токсического действия глутамата и тромбина на клетки. Не известен рецепторный механизм действия АРС на нейроны гиппокампа и его влияние на активность транскрипционного фактора NF-кВ в этих клетках.

Таким образом, актуальность и перспективность исследования роли ключевых сериновых протеиназ гемостаза, а также рецепторов, активируемых протеиназами, в процессах нейропротекции и нейродегенерации не вызывает сомнений и представляет интерес как для фундаментальной физиологии, так и для практической медицины и фармакологии.

Цель исследования

Выяснение механизмов влияния ключевых протеиназ системы гемостаза:

тромбина, фактора Ха и активированного протеина С (АРС) на выживаемость

нейронов мозга при эксайтотоксичности.

Задачи исследования:

1. Исследовать влияние тромбина, ФХа и АРС в широком диапазоне концентраций (от пико- до наномолярных) на выживаемость и кальциевый гомеостаз культивируемых нейронов гиппокампа и коры мозга крысы в норме и при эксайтотоксичности, вызванной глутаматом. Оценить вклад 1Рз-рецепторов эндоплазматического ретикулума нейронов в действие протеиназ на внутриклеточную концентрацию кальция.

2. Исследовать экспрессию рецепторов, активируемых протеиназами (PARs), и эндотелиального рецептора протеина С (EPCR) в кортикальных и гиппокампальных нейронах в норме и при токсическом действии глутамата.

3. Изучить вклад подтипов рецепторов, активируемых протеиназами в реализацию нейропротекторных эффектов тромбина и ФХа на гиппокампальные нейроны мозга при глутаматной эксайтотоксичности.

4. Исследовать участие рецепторов EPCR, PARI и белка теплового шока 90 (HSP90) в защитном действии АРС на гиппокампальные нейроны мозга крысы при токсичности, вызванной глутаматом.

5. Изучить вклад транскрипционного фактора NF-кВ в гибель/выживание культивируемых гиппокампальных нейронов крысы при эксайтотоксичности и участие его в механизме нейропротекторного действия АРС.

Положения, выносимые на защиту:

1. Протеиназы гемостаза в зависимости от концентрации могут вызывать как протекторное, так и повреждающее действие на клетки нервной системы. Тромбин, ФХа и АРС в узком диапазоне низких концентраций (ниже 10 нМ), не достаточных для участия в процессах свертывания крови, защищают гиппокампальные и кортикальные нейроны от гибели, вызванной высокими

концентрациями глутамата. Высокие концентрации протеиназ вызывают гибель нейронов, сопоставимую с действием токсических концентраций глутамата.

2. Рецепторы, активируемые протеиназами, необходимы для реализации протекторного действия протеиназ системы гемостаза. Для нейропротекторных эффектов протеиназ необходима протеолитическая активность ферментов. Тромбин защищает гиппокампальные и кортикальные нейроны от глутаматной эксайтотоксичности через PARI, ФХа - через неизвестный подтип PAR. Два рецептора - EPCR и PARI необходимы для нейропротекторного действия АРС на нейроны мозга крыс при эксайтотоксичности.

3. Тромбин через PARI вызывает быстрое и транзиторное увеличение внутриклеточного кальция в гиппокампальных и кортикальных нейронах механизмом, опосредуемым преимущественно через 1Р3-рецепторы эндоплазматического ретикулума.

4. Предобработка клеток с тромбином или ФХа повышает количество нейронов, восстанавливающих низкий уровень внутриклеточного кальция после действия высоких концентраций глутамата.

5. Действие токсических концентраций глутамата и тромбина на нейроны гиппокампа вызывает транслокацшо в ядро одной из субъединиц NF-kB - NF-кВр65. Низкие концентрации протеиназ стабилизируют цитоплазматический комплекс NF-кВ. АРС защищает нейроны от гибели, блокируя активацию NF-kB в нейронах, вызванную токсическими воздействиями.

6. Рецепторы, активируемые протеиназами, обладают высокой пластичностью и, в зависимости от состояния нейрона, изменяется их экспрессия. Соотношение подтипов PAR различно в коре и гиппокампе, что может определять и их разную чувствительность к протеиназам. Экспрессия подтипов PAR зависит от возраста нейронов. Протеиназы гемостаза осуществляют контроль экспрессии собственных рецепторов PAR в нейронах мозга.

7. Протекторное действие протеиназ на клетки мозга при повреждении и эксайтотоксичности позволяет отнести их к клеточным регуляторам физиологических и патофизиологических процессов.

Научная новизна

Впервые обнаружено, что:

• активированный протеин С (в низких (пМ) концентрациях) оказывает прямое анти-апоптотическое действие на культивируемые нейроны мозга при эксайтотоксическом действии глутамата и высоких концентраций тромбина;

• в нейронах гиппокампа и коры крысы экспрессируется эндотелиальный рецептор протеина С (EPCR). Уровень экспрессии EPCR модулируется под действием тромбина и глутамата;

• протекторное действие АРС на нейроны мозга реализуется через два типа рецепторов - EPCR и PARI при участии HSP90;

• гиппокампальные нейроны более чувствительны (на два порядка) к действию АРС, чем кортикальные;

• тромбин и ФХа в низких концентрациях повышают способность гиппокампальных нейронов восстанавливать базальный уровень внутриклеточного кальция после длительного глутаматного воздействия;

• токсические концентрации глутамата и тромбина вызывают активацию транскрипционного фактора NF-кВ в нейронах гиппокампа и коры, транслокацию в ядро субъединицы №-кВр65 и отсроченную гибель нейронов;

• АРС защищает нейроны от гибели, блокируя активацию транскрипционного фактора NF-кВ, вызванную глутаматом или тромбином.

Теоретическая и практическая значимость

Важность работы для фундаментальной науки и практической медицины обусловлена необходимостью понимания молекулярных механизмов нейропротекторного действия протеиназ гемостаза при эксайтотоксичности, которая является одним из основных последствий ишемии мозга и нейродегенеративных заболеваний.

Показано, что исследованные протеиназы - тромбин, ФХа и АРС - в узком диапазоне низких концентраций через активацию подтипов PAR, защищают гиппокампальные и кортикальные нейроны от гибели при эксайтотоксичности. Протекторное действие тромбина на нейроны при эксайтотоксичности реализуется через PARI, ФХа - через неизвестный подтип PAR, а АРС - через EPCR и PARI.

Нейропротекторное действие тромбина и ФХа обусловлено уменьшением дестабилизации кальциевого гомеостаза нейронов при глутаматной эксайтотоксичности. АРС защищает нейроны от гибели, блокируя активацию NF-kB, вызванную токсическим действием на нейроны высоких концентраций глутамата или тромбина.

Полученные данные о протекторном действии протеиназ в низких физиологических концентрациях на клетки при эксайтотоксичости позволяют отнести тромбин, ФХа и АРС к клеточным регуляторам физиологических и патофизиологических процессов.

Данные о прямом цитопротекторном действии протеиназ гемостаза могут служить основой для разработки новых подходов к лечению травматических и ишемических повреждений нервной ткани и создания на базе агонистов и антагонистов рецепторов PAR препаратов с анти-апоптотическими, антивоспалительными и репаративными свойствами, защищающими клетки от гибели и восстанавливающими ткани при терапии данных повреждений.

Результаты этой работы могут найти применение в теоретической и экспериментальной физиологии, патофизиологии и фармакологии. Данные о новых функциях протеиназ гемостаза вне системы свертывания могут быть включены в курсы лекций по теме «Физиология и патофизиология гемостаза», «Нейрофармакологии».

Апробация работы

Материалы диссертации были представлены на I и II Съездах физиологов СНГ (Дагомыс, 2005; Кишинев, 2008); 4ши 5th International Symposium Focus 2006, 2008 Cerebral Ischemia and Stroke (Magdeburg, 2006, 2008); 18th International Congress of Fibrinolysis and Proteolysis (San Diego, 2006), XX Съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007); 3rd Intern Congress "Neuroscience for Medicine and Psychology" (Sudak, Crimea, Ukraine, 2007); XXI Congress of ISTH (Geneva, 2007); VI Международном симпозиуме "Химия протеолитических ферментов" (Москва, 2007); XIX International Congress on Fibrinolysis and Proteolysis (Vienna, 2008); докладывались на отечественных и международных конференциях: «Тромбозы, геморрагии, ДВС-синдром. современные достижения» (Ярославль, 2005;

Москва, 2008); «Биотехнология и медицина» (Москва, 2006, 2007); «Нейроспецифические метаболиты и энзимологические основы деятельности ЦНС» (Пенза, 2006); «Протеолиз, механизмы его регуляции и роль в физиологии и патологии клетки» (Минск, 2007); «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 2006, 2007); «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии» (Москва, 2007). Результаты работы обсуждались на заседаниях кафедры физиологии человека и животных МГУ им. М.В.Ломоносова и лаборатории мембранологии с группой генетических исследований ГУ НЦЗД РАМН.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 40 научных работ в отечественной и зарубежной печати.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на Д£ стр., состоит из введения, обзора литературы, методов исследования, результатов исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, включающего hol отечественных и зарубежных источников. Работа иллюстрирована рисунками, содержит ^таблицы.

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе были использованы следующие препараты: активированный протеин С (АРС) и тромбин человека, фактор Ха быка, NaCl, KCl, СаС12) MgCl2, КН2РО4, HEPES, глюкоза, глутамат, глютамакс, ARAC, поли-Б-лизин, гелданамицин, MTT(3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide), ЭГТА, 2-АРВ, дантролен, иономицин, тетродотоксин, NMDA, ФМСФ, ARAC, TritonX-100, поли-D-лизин (Sigma,USA); Fura-2/AM, Fura-2/FF, флуоресцентные красители Hoechst 33342, SYTO-13, SYTOX (Molecular Probes, Eugene OR, США); синтетический пептид-агонисты PARI (PARl-AP, TFLLRN) и PAR2 (PAR2-AP, SLIGRL) (Biosyntan, Germany) и антагонисты PARI (YFLLRN, (Tyr')-TRAP-7) (Bachem Biochemica) и Mpr(Cha) (Mercaptopropionyl-F(Cha-Cha)RKPNDK-NH2) (любезно предоставлен A.

Kawabata, Япония); антитела: antiNF-KBp65 - (С22В4) rabbit mAb, анти-PARl (ATAP2, S-19), анти-РАЯЗ (H103, М-20), анти-EPCR (RCR-252, Р-20); нейробазальная среда -A ("Gibco"), содержащая 2% Supplement В-27 (Gibco) и L-глутамин (Gibco); LDH-L реагент (Diagnostic Chemicals Limited, Канада); NF-icBp65 total kit ELISA (Biosource).

Все эксперименты с животными были выполнены в соответствии с этическими принципами и нормативными документами, рекомендованными Европейским научным фондом (ESF) и декларацией о гуманном отношении к животным.

Получение культуры гиппокампальных и кортикальных нейронов.

Исследования проводили на первичных культурах нейронов гиппокампа (9-10 дневных) или коры (7-8 дневных), извлеченных из мозга 1-3 дневных крысят Вистар. Суспензию клеток (106 клеток/мл) получали по ранее описанному методу (Ходоров и др., 2001) и переносили на покровные стекла, покрытые поли-О-лизином (10 мг/мл). Через час добавляли 1,5 мл культуральной среды (нейробазальная среда - А, содержащая 2% Supplement В-27 и 0.5 мМ L-глютамина). На 3-4 день добавляли арабинозид (ARAC, 10"5М) на сутки для подавления роста глиальных клеток.

Оценка гибели нейронов. Гибель нейронов в культуре определяли через сутки после 30-минутного действия глутамата (100 мкМ) и исследуемых веществ, которые добавляли к клеткам, сменив временно культуральную среду на HEPES-солевой буфер (HBSS). Состав HBSS в мМ: NaCl - 145, KCl - 5, СаС12 - 1.8, MgCl2 -1.0 (без MgCl2 в случае экспозиции клеток с глутаматом); Gly, 0.01; HEPES - 20, глюкоза - 5 (pH 7.4). Гибель оценивали двумя способами: биохимическими (с помощью МТТ-метода (Castoldi et al., 1998) и по высвобождению из клеток лактатдегидрогеназы) и морфологическим. МТТ добавляли в культуральную среду до конечной концентрации 1 мг/мл и инкубировали клетки 3 часа при 37 °С. Затем среду удаляли и добавляли DMSO для растворения формазанов. Оптическую плотность измеряли на иммуноферментном анализаторе «Униплан» АИФР-01 (ЗАО «Пикон») при 540 нм. Оценивали результаты в процентах по отношению к контролю. Второй способ оценки выживаемости был основан на измерении высвобождения лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в культуральную среду. Активность ЛДГ оценивали по увеличению поглощения ДА при длине волны 340 нм с использованием LDH-L реагента (Diagnostic Chemicals Limited, Charlottetown, РЕ, Канада). Процент

выживаемости нейронов рассчитывали по формуле: (1 - активность ЛДГ в среде / общая величина ЛДГ) х 100, где общая величина ЛДГ определялась как активность ЛДГ в культуральной среде после 15 минутной инкубации в 0,2% Triton Х-100 при 37°С для каждой культуры клеток в отдельности.

Морфологическая оценка гибели нейронов включала исследование ядерной фрагментации (апоптоза) с помощью флуоресцентного ДНК-тропного красителя Hoechst 33342 (возбуждение 360 нм, эмиссия 460 нм) (Liu et al., 1997), определение количества живых клеток - с помощью витального красителя SYTO-13 (возбуждения 488 нм, эмиссия 520 нм) (Frey, 1995), а мертвых клеток - с помощью бромистого этидиума (EthD, возбуждение 550 нм, эмиссия 620 нм, «Sigma», USA), который окрашивает только мертвые клетки, где нарушена плазматическая мембрана (Kroemer et al., 2005)

Окрашенные клетки исследовали визуально под флуоресцентным микроскопом (Axiovert 200 Zeiss, Германия) и количество апоптотических клеток выражали в процентах по отношению к общему количеству клеток.

Флуоресцентно-микроскопические исследования.

Регистрация внутриклеточной концентрации кальция ([Ca2*]).

[Са2+], измеряли методом флуоресцентной микроскопии с помощью флуоресцентного зонда Fura-2/AM с высоким сродством к Са2+ (Grynkewics et al., 1985) или Fura-2/FF с низкой аффинностью к Ca2+(Hyrc et al., 1997) в соответствие с ранее описанной методикой (Сурин и др., 2006).

Спектр флуоресценции зонда смещается к более коротким волнам при увеличении связывания молекул зонда с Са2+. Клетки загружали зондом (в концентрации 4-5 мкМ) в течение 40 мин до начала опытов в культуральной среде, затем культуры отмывали HBSS. Стекло с клетками помещали в перфузионную камеру на столике инвертированного микроскопа (Axiovert 200, Zeiss, Германия). Для возбуждения флуоресценции использовали свет с двумя длинами волн 340 и 380 нм (поочередное освещение по 100-200 мс), длина волны эмиссии составляла 505 ± 10 нм. Встроенная видеокамера (CoolSnap-fe, Roper Scientific, США) и компьютерная программа Metafluor 6.1 (Universal Imaging Corp., США) позволяли получать цифровую запись эксперимента и ее обрабатывать. Изменения [Са2+], оценивали как отношение интенсивностей флуоресценции Fura-2, при возбуждении на 340 и 380 нм

с учетом фонового излучения. Для определения абсолютных значений [Са2+], использовали калибровочные растворы по методике (Kiedrowski et al., 1994).

Иммунофлуоресцентное окрашивание.

Прикрепленные клетки промывали PBS и фиксировали в 4% параформальдегиде (25 мин). После отмывки (1x10 мин 120 мМ Na-фосфатом) блокировали неспецифическое связывание сывороткой буфером (FSBB), содержащим 6-ти кратно разведённую сыворотку (эмбриональная сыворотка), а также 20мМ Na2HPC>4,450 мМ NaCl, 0,3% Triton-XlOO, далее инкубировали клетки в течение ночи при 4°С с первичными антителами NF-KBp65 ((С22В4) rabbit mAb, 1:100) в FSBB. После этого клетки трижды отмывали и инкубировали 1,5 часа со вторичными антителами (Alexa Fluor® 546 (Molecular Probes, USA, с разведением 1:250)). Затем отмывали и инкубировали клетки с ядерным красителем SYTOX (Molecular Probes, с разведением 1:10000). Имиджи записывали с помощью инвертированного конфокального лазерного сканирующего микроскопа, LSM-Pascal (Zeiss, Jena, Германия).

Изображения анализировали с помощью программы LSM-510 Image software. В каждом опыте осуществляли анализ не менее 30 нейронов в 4-5 произвольно выбранных полях на каждом стекле с клеточной культурой. В ходе экспериментов оценивали отношение интенсивности флуоресценции цитоплазмы к флуоресценции ядра для каждого нейрона (Mikenberg et.al., 2007).

Иммуноферментный анализ.

Анализ NF-KBp65 в ядерной фракции и цитоплазматической фракции осуществляли с помощью NF-KBp65-ELISA (Biosource, Германия) и в соответствии с протоколом, предложенным производителем. Для выделения ядерной и цитоплазматической фракций клетки собирали и промывали холодным PB S и концентрировали центрифугированием. Полученный осадок ресуспензировали в гипотоническом буфере и инкубировали 15 минут на льду, затем добавляли детергент NP40 и центрифугировали при 4°С (3000 об/мин, 10 минут). Супернатант, содержащий цитоплазматическую фракцию, замораживали (-80°С), а осадок суспензировали в 50 мкл экстракционного буфера в присутствии ингибиторов протеиназ (30 мин) и центрифугировали при 4°С (13000 об/мин, 30 мин). Супернатант (ядерная фракция) собирали, замораживали и хранили до измерения при -80°С.

Обратная транскрипция (ОТ) и полимеразная цепная реакция (ПЦР).

Для выделения тотальной РНК использовали набор RNeasy Mini Kit (Qiagen, USA) и лизировали 4xl04 нейронов на пробу. ОТ проводили на 30 мкл тотальной РНК с помощью RevertAid™ First Strand cDNA Synthesis Kit (Fermentas), согласно протоколу фирмы.

ПЦР проводили в конечном объеме 25 мкл, содержащем 2.5 мкл of lOxPCR Buffer, 0.5 мкМ каждого праймера, 200 мкМ dNTP, 2,5 mM MgCl2, 0.5 ед Taq-полимеразы AmpliTaq Gold (Applied Biosystems) и 2 мкл ДНК-магрицы. В качестве отрицательного контроля использовали аналогичные пробы с эквивалентным количеством РЖ, не прошедшей ОТ. ПЦР проводили в следующем режиме: исходная денатурация матрицы - 95°С, 15 мин.; денатурация - 94°С, 30 сек; отжиг праймеров - 64°С, 30 сек; элонгация - 72°С, 30 сек, заключительная достройка продуктов реакции - 72°С, 10 мин. Реакцию проводили в течение 40 циклов.

Для качественной оценки уровня экспрессии исследуемых генов использовали сравнение с уровнем экспрессии двух референсных генов: глицсральдегид-3-фосфат-дешдрогеназы (GAPDH) и гидроксиметилбилан-синтазы (Hmbs). Выбор праймеров для ПЦР проводили на основании данных GeneBank. Последовательности использовавшихся праймеров в направлении 5' - 3' (прямой/обратный) и длины продуктов (в квадратных скобках) приведены ниже: Gapdh (NM_017008): TGCCATCAACGACCCCTTCA/ ACTCAGCACCAGCATCACCC [189]; Hmbs (NM_013168) CCATCTGCAAACGGGAAAACC/TGAGGGAACTTTCTCTGTAGCTG [145]; PARI (F2r) (NM_012950):

AGCCTGTGCGGTCCTTTG/GGGGGTTTGGCGTAGCAT [94]; PAR2 (F2rll) (NM_053897):GAAGTCTCAGCCTGGCGT/GCGTGTCCAATCTGCCAATCA [ 129]; PAR3 (F2rl2) (NM_053313). GCACACTTAGTGACATCCCATAAC/ GTTGCCATTAAAACTCTCAGCAG [163]; PAR4 (F2rl3) (NM_053808): CTCGGGTTCA GCA TCA GC/ GGGGACTTCGACTCATTAAGTTCTA [125]; EPCR (Procr) (NM_001025733) TGTGGCTGTGAATGGAAGTG/

CATCAGGATACCCAGGACCA [256]. Синтез праймеров осуществлен ЗАО «Синтол» (Москва). Визуализацию продукта ПЦР проводили методом электрофореза в 2% агарозном геле, окрашенном бромистым этидием, при напряжении поля 10 В/см.

Статистическую обработку данных проводили в парных выборках, используя t-критерий Стьюдента (GraphPads Prism). Для анализа использовали данные 4-6 независимых экспериментов. Различия считали достоверными при р<0,05, п - число независимых экспериментов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Влияние протеиназ гемостаза - тромбина, фактора Ха и АРС, на выживаемость культивируемых нейронов в норме и при эксайтотоксичности,

вызванной глутаматом.

Известно, что в условиях острой фокальной ишемии мозга наблюдается выброс возбуждающих аминокислот из ишемизированных нейронов. Основным нейромедиатором, вызывающим эксайтотоксичность в тканях мозга, является глутамат. Глутаматная эксайтотоксичность развивается в течение первых суток после инсульта, приводя к формированию инфаркта мозга.

тромбин (нМ) + Глу (ЮОмкМ)

Рис.1. Влияние тромбина на гибель нейронов в норме (А) и при токсическом действии глутамата на клетки (Б). Гибель оценивали через 24 часа после воздействия по уровню высвобождения лактатдегидрогеназы из клеток: * р<0.05 по сравнению с глутаматом, здесь и далее п=5-7 независимых экспериментов.

Вместе с тем, процессы, запущенные высокими концентрациями внеклеточного глутамата в первые 3-6 часов после повреждения, индуцируют отдалённые

последствия ишемии, вызывая экспрессию генов, кодирующих регуляторы клеточных процессов отсроченной гибели нейронов.

Мы исследовали влияние высоких концентраций глутамата на культивируемые нейроны гиппокампа через 4, 12, 24 и 48 часов и показали, что максимальная гибель клеток наблюдается через 24 часа после 30-минутной инкубации с 100 мкМ глутамата.

Известно, что протеиназы гемостаза появляются в ткани мозга при травме, воспалении, нарушении гематоэнцефалического барьера. Некоторые из них могут генерироваться нейронами мозга (Ossovskaya, Burmett, 2004).

Нами исследовано влияние протеиназ гемостаза - тромбина, ФХа и АРС (в широком диапазоне концентраций (пМ-нМ)) - на выживаемость культивируемых нейронов мозга крысы в условиях токсического действия ЮОмкМ глутамата на клетки.

Выживаемость культивируемых гиппокампальных нейронов крыс была исследована биохимическими и морфологическими методами через 24 часа после 30-ти минутного действия 100 мкМ глутамата. Показано, что тромбин в концентрациях от 0,1 до 10 нМ почти двукратно снижает гибель нейронов, вызванную токсическим действием глутамата (рис.1Б). Максимальное снижение гибели нейронов при эксайтотоксичности наблюдали при действии 1нМ тромбина.

ш о

о о.

0) ю s

45-г 40-35-30-25-20-15-10-5-0- -

л»

ФХа (нМ)

+Глу(100мкМ)

Рис.2. Влияние ФХа на гибель нейронов при

токсическом действии глутамата на клетки. Гибель оценивали через 24 часа после воздействия по уровню высвобождению лактатдегидрогеназы из клеток: * р<0.05 по сравнению с

глутаматом, здесь и далее п=5-7

независимых экспериментов.

Обнаружено, что тромбин в высокой концентрации (100 нМ) вызывал гибель 32% клеток, сопоставимую с гибелью, индуцированную глутаматом (34%) (рис. 1А, Б).

Эти данные могут объяснить высокую гибель нейронов в очаге повреждения мозга, где, как известно, обнаруживают высокие концентрации тромбина (XI е1 а1, 2003).

Показано, что ФХа в концентрациях от 1 нМ доЮнМ снижал гибель нейронов, вызванную 30-ти минутным действием глутамата до 12 и 20%, соответственно (рис.

2).

+ глутамат, ЮОмкМ

Рис. 3. Влияние разных концентраций активированного протеина С (АРС) (0,01-ЮОнМ) и инактивированного PMSF фермента - APCi (1нМ) на гибель гиппокампальных (А) и кортикальных (Б) нейронов в норме и при 30-минутной инкубации культур со 100 мкМ глутамата. Гибель нейронов оценивали МТТ-методом через 24 часа после действия глутамата. Результаты представлены в процентах по отношению к контролю: * р<0,05 по сравнению с глутаматом, # уровень значимости р<0,05 по сравнению с контролем.

АРС в низких концентрациях (< 50 нМ) не вызывал гибели гиппокампальных и кортикальных нейронов при инкубации культур с ферментом в течение 45 минут (рис. 3 А, Б). Вместе с тем, уже 50 нМ АРС вызывал гибель 26,9 % гиппокампальных нейронов, что сравнимо с уровнем гибели клеток в результате токсического действия

+глутамат, ЮОмкМ

глутамата. В отличие от гиппокампальных нейронов у кортикальных нейронов в норме регистрировали достоверную гибель клеток (21,2% клеток) только при увеличении концентрации АРС до 100 нМ, что свидетельствует о более низкой чувствительности этого типа нейронов к ферменту (рис. 3).

АРС дозозависимо, в узком диапазоне низких (от 50 пМ) концентраций, защищал нейроны от гибели, вызванной токсическим действием глутамата (рис. 3 А, Б, 4). Диапазон эффективных концентраций АРС был уже для гиппокампальных нейронов (0,05-1нМ) (рис. 3 А, 4), чем для кортикальных нейронов (0,05-ЮнМ) (рис. ЗБ). 0,01 нМ АРС не оказывал нейропротекторного действия на оба типа нейронов. 100 нМ АРС проявлял проапоптотическое действие и не защищал нейроны от эксайтотоксичности, вызванной глутаматом (рис. 3).

. . ** * а В Ш- Д

« Щ € t о ; щ . * 1 Ï * * ■ т* ß Ч "'.J

« б © г о ф о . о * О в * о

Рис. 4. Влияние АРС (0,1 нМ) на выживаемость гиппокампальных нейронов при действии глутамата (ЮОцМ). а, в, д -флуоресценция клеток, окрашенных витальным красителем SYTO-13; б, г, е - флуоресценция нейронов, окрашенных ядерным ДНК-тропным красителем Hoechst 33342. Флуоресценция нейронов через 24 часа после 45-минутного воздействия буфера (а, б - контроль), 30-минутного воздействия 100 цМ глутамата (в, г) и 15-минутного воздействия 0,1нМ АРС с последующим глутаматным воздействием (д, е).

Обнаружено, что тромбин, так же как ФХа и АРС, лишенный протеолитической активности вследствие инактивации PMSF, не оказывал нейропротекторного

действия на нейроны (рис. 3, 6). Это позволяет предполагать участие именно расщепляемых рецепторов PARs в защитных эффектах этих ферментов при действии глутамата, и исключить возможность непосредственного взаимодействия протеиназ с клеточными структурами, например с глутаматными рецепторами, NMDA.

Для проверки этого предположения, мы проанализировали, какие рецепторы необходимы для реализации нейропротекторного действия исследуемых протеиназ.

2. Участие рецепторов, активируемых протеиназами (PAR) в нейропротекторном действии тромбина, фактора Ха и АРС

Для выяснения вопроса об участии PAR в нейропротекторном действии протеиназ, мы исследовали экспрессию всех четырех подтипов PAR и показали экспрессию всех подтипов- PARI, PAR2, PAR3 и PAR4 - с преобладанием подтипа PARI, а также впервые показали экспрессию EPCR в исследуемой культуре гиппокампальных нейронов в норме (рис. 5).

Участие PARI рецепторов в активации нейронов тромбином подтверждено в экспериментах с селективным пептидом-агонистом PARI (PAR1-AP) - TFLLRN, избирательно активирующим только PARI и пептидом - антагонистом PARI (aPARl)- Mpr(Cha).

Рис. 5. Экспрессия PAR и EPCR рецепторов в 9-ти дневной культуре

гиппокампальных нейронов. Результаты ОТ ПЦР визуализированные методом электрофореза в 2% агарозном геле.

Как видно на рис. 6, PARI-АР (ЮОмкМ) защищал нейроны от гибели при глутаматной цитотоксичности подобно тромбину, а пептид-антагонист PARI

(ЮОмкМ) - отменял нейропротекторный эффект тромбина (рис.6). Эти результаты указывают на участие PARI в реализации нейропротекторного действия тромбина.

Поскольку эффект ФХа на клетки опосредуется преимущественно через PAR2 (Ossovskaya et al., 2004; Nomura et al, 2007), для выяснения механизма действия ФХа на нейроны кроме антагониста PARI мы использовали агонист и антагонист PAR2 рецептора.

45-

х 40"

gl^35' f- а> а ~п о х о 300) s х

7 \- о ОС

s о Q.25-| о 1 20« isles'

Обнаружено, что блокада рецепторов PARI и PAR2 антагонистами не отменяла защитного действия ФХа (рис.7). Как видно на рис. 7, синтетический пептид-агонист PAR2 (PAR2-AP, 100 мкМ SLIGRL) не имитировал действие ФХа на выживаемость нейронов при цитотоксичности, вызванной глутаматом.

Данные, полученные биохимическим и морфологическим методами, хорошо согласуются друг с другом и свидетельствуют о том, что в нейропротекторном действии ФХа не принимают участие рецепторы PARI и PAR2, вместе с тем для протекторного действия ФХа необходима протеолитическая активность фермента. По-видимому, защитный эффект ФХа реализуется через неизвестный подтип расщепляемого рецептора PAR.

# ✓ J

^ ^ & «>

.0 к*

f 4Г <Г jf ^ 4*

Рис. 6. Влияние 10 нМ тромбина, 100 мкМ агониста PARI (PAR1-АР) и 100 мкМ антагониста PARI (aPARl, MPR(Cha)) в сочетании с тромбином на апоптотическую гибель нейронов,

вызванную глутаматом. * р<0,05 по сравнению с глутаматом.

+Глу(100мкМ)

Рис. 7. Влияние 10 нМ ФХа, 100 мкМ агониста PAR2

(PAR2-AP), 100 мкМ антагонистов PARI (aPARl, Mpr(Cha)) и PAR2 в сочетании с ФХа на

апоптотическую гибель нейронов, вызванную глутаматом. * р<0,05 по сравнению с глутаматом

+Глу(100мкМ)

К настоящему времени нет единого представления о рецепторном механизме действия АРС. Получены доказательства участия как PARI и EPCR (Ruf, 2005; Riewald, Ruf, 2006), так и только EPCR (Esmon, 2005) в защитном и антивоспалительном действии АРС на клетки эндотелия и моноциты. Кроме того, Guo с соавторами (2004) показали, что в кортикальных нейронах протекторное действие АРС при стауроспорин-вызванном апоптозе опосредуется через PARI и PAR3.

Для выявления рецепторов, опосредующих действие АРС на кортикальные и гиппокампальные нейроны при глутамат-вызванной эксайтотоксичности, мы использовали как специфические пептиды-антагонисты PARI, так и антитела, специфически блокирующие рецепторы PARI, PAR3 и EPCR.

Ранее нами и другими авторами показано, что пептид (Tyr1)-TRAP-7(YFLLRN) может блокировать PARl-зависимые эффекты тромбина в тромбоцитах и нейронах (Rasmussen et al., 1993; Gorbacheva et al., 2007). В нашей работе мы исследовали участие PARI в цитопротекторном действии АРС с помощью пептида-антагониста PARI- (Tyr')-TRAP-7. Установлено, что 20 мкМ Tyr'-TRAP-7 непосредственно не влияет на гибель нейронов, но отменяет защитное антиапоптотическое действие низких (0,1 нМ) концентраций АРС при глутаматной токсичности (рис. 8). Эти

аз ь

о ф

т s с

о «

ч-эт 40--

35--

х s

ь:

о _

г о

ко25 S .9- 20'

g 15

10+ 5' 0

# J ^ ^

х® Xs 4

,4* ¿Г л!Г t$r ^

данные позволяют сделать вывод о том, что прямое нейропротекторное действие АРС на нейроны гиппокампа при эксайтотоксичности реализуется через рецепторы подтипа PARI.

41£ 36' са

о 31-о

а 263

s 21л

2 1вЧ

ю S

С 11 бН 1

Рис.8 Влияние 0.1 нМ АРС

пептида-антагониста

PARI - YFLLRN ((Туг1)-TRAP-7, 20 мкМ) на гибель гиппокампальных нейронов, вызванную 30-минутной инкубацией культур с 100 мкМ глутаматом.

контроль YFLLRNP -АРС

Глутамат - +

Показано, что блокирующие антитела к PARI, также как и пептид-антагонист Tyr'-TRAP-7 отменяют защитное действие АРС на культивируемые нейроны при эксайтотоксичности (рис.9). Блокада PAR3 рецепторов гиппокампальных нейронов специфическими блокирующими антителами к PAR3 не влияла на протекторные эффекты АРС (рис.9). Вместе с тем, установлено, что предварительная блокада EPCR специфическими антитепами полностью предотвращала нейропротекторное действие АРС в условиях цитотоксичности, вызванной глутаматом (рис.9).

Эти результаты свидетельствуют о необходимости участия двух рецепторов -PARI и EPCR, в прямом нейропротекторном действии АРС на гиппокампальные нейроны мозга крысы при эксайтотоксичности. Наши данные о PAR1/BPCR-зависимом протекторном действии АРС на нейроны согласуются с данными Riewald и Ruf (2006) о механизме анти-воспалительного эффекта АРС на клетки эндотелия.

40л

35Н

со о

|зо-

é 25-

20-

15J

/Я

X T

^ I

' <J> <ù <p

+Глу

+APC

Рис. 9. Влияние блокады рецепторов PARI, PAR3 или EPCR на протекторное действие АРС при токсическом действии глутамата на нейроны гиппокампа. Гибель нейронов оценивали по уровню высвобождения лактатдегидрогеназы из клеток через 24 часа после инкубации клеток в присутствии глутамата (ЮОмкМ. 30 мин) или в сочетании с прединкубацией нейронов с APC (1 нМ, 15 мин) и с блокирующими PARI (aPARl), PAR3 (aPAR3) (20мкг/мл, 30 мин) и EPCR (aEPCR) (10мкг/мл, 30 мин) антителами. PARI (cPARl), PAR3 (cPAR3) и IgG антитела (cEPCR, 20мкг/мл, 30 мин) служили негативным контролем. * р < 0.05 по отношению к глутамату.

Нами показано, что тромбин, активируя PARI, даже в низких концентрациях (1-10 нМ) может вызывать гибель небольшой части нейронов в контроле (18,9+1,9 %) (рис. 10). Если в протекторном действии АРС участвует PARI, то прединкубация клеток с АРС должна приводить к десенситизации рецептора и отсутствию ответа на последующие предъявления тромбина, агониста PARI.

Как видно на рис. 10, предобработка гиппокампальных нейронов с АРС (1,8 нМ) до действия 10 нМ тромбина в 9 раз снижает гибель нейронов, вызванную тромбином (до 2,0 %), что сопоставимо с контрольными значениями гибели клеток в популяции (4,6%).

Рис. 10. Снижение гибели гиппокампальных нейронов,

вызванной тромбином, под

действием АРС. Предварительная инкубация клеток с АРС (1.8 нМ, 15 мин.) отменяла гибель нейронов, вызванную 15-минутной инкубацией культур с 10 нМ тромбина. * р<0,05 по сравнению с тромбином.

Эти данные подтверждают участие PARI в реализации действия АРС на нейроны

3. Влияние протеиназ гемостаза на концентрацию внутриклеточного кальция-

В основе очагового некроза ткани мозга при острой ишемии лежат быстрые реакции глутамат-кальциевого каскада, происходящие в нейронах в первые минуты и часы после нарушения кровообращения (Olney, 1994; Chinopoulos, Adam-Vizi, 2006; Bano, Nicotera, 2007; Concannon et al., 2008). Нарастание внутриклеточной концентрации ионов кальция приводит к транзиторной активации различных Са2+-зависимых ферментов, включая Са2+/кальмодулин-зависимую протеинкиназу С, кальцинейрин, фосфолипазу А2, фосфолипазу С, NO-синтазу и ряд эндонуклеаз. Самым первым признаком последующей гибели клетки является невозможность ею восстановить исходную концентрацию [Са2+]| после глутаматного воздействия (Randall, Thayer, 1992), стойкое возрастание [Ca2+]j наблюдается в тех нейронах, которые затем погибают. Доказательство связи степени возрастания [Ca2~]i с последующей нейрональной гибелью получены в исследованиях Ogura et al. (1988) и Limbrick et al. (1995). Всё это указывает на несомненную важность контроля

[Сa ]j в культивируемых нейронах.

.2+

кальциевого гомеостаза в нейронах для модуляции негативных процессов при ишемии.

Поэтому исследование влияния протеиназ гемостаза на состояние внутриклеточного кальция в культивируемых нейронах мозга крысы как в норме, так и при глутаматной эксайтотоксичности,представляет большой интерес.

А Б

Время (сек) Время (сек)

Рис. 11. Влияние инакгивированного (с помощью РМ8Б)(А) и активного тромбина (ЮнМ) на концентрацию внутриклеточного кальция ([Са2+];) в нейронах А -изменение [Са2+]; в четырёх отдельных гиппокампальных нейронах; Б - динамика изменения [Са2+]| (нМ) как средняя величина значений, полученных от 52 нейронов в трёх независимых экспериментах.

Нами показано, что активация гиппокампальных нейронов ЮнМ тромбином вызывала быстрое транзиторное увеличение [Са2+],, концентрация которого достигала максимума (150-200 нМ) в течение 20-30 секунд (рис.11). Далее, несмотря на присутствие тромбина в среде инкубации, [Са2+]; возвращается к исходному уровню. Количество нейронов, ответивших на тромбин изменением [Са2+]|, составляло в среднем 60-65% от общего числа исследованных нейронов.

Предварительная инкубация клеток с блокатором 1Р3 рецепторов ретикулума 2-АРВ (100 мкМ), уменьшала кальциевый ответ нейронов на тромбин более чем в 3 раза (рис.12), при этом количество нейронов, ответивших на тромбин в присутствии 2-АРВ, снижалось с 60-65% до 20-24%.

Предварительная инкубация клеток с ЗОмкМ дантроленом (Dantr), ингибитором рианодиновых рецепторов, не изменяла количество клеток, ответивших на тромбин, но уменьшала амплитуду кальциевого ответа (рис.12) и не увеличивала эффект 100 мкМ 2-АРВ при совместной с ним инкубации (данные не приведены).

Таким образом, вызываемое тромбином PARI-опосредованное изменение внутриклеточного кальция в нейронах гиппокампа - это результат выхода ионов кальция из ретикулума преимущественно по 1РЗ-рецептор-зависимому механизму.

тррмбин(10н|У1^

!60-210' 160110' S0' 10-

2-АРВ(100мкМ1

трбмбин(ЮнМ)

к_

500 800 1100 Время (сек)

200

500 800 Время (сек)

1100

■

100

2-АРВ(мкМ)

Dantr(M кМ)

+ тромбин (ЮнМ)

Рис. 12. Влияние блокады 1Р3 рецепторов эндоплазматического ретикулума нейронов 2-аминоетоксидифенил боратом( 2-aminoethoxydiphenyl borate (2-АРВ), 10, 30 и 100 мкМ) и блокады рианодиновых рецепторов дантроленом (Dantr, 30 мкМ) на кальциевый сигнал, вызванный ЮнМ тромбина. * р<0,05 по сравнению с тромбином. Вверху - оригинальная запись изменения [Ca2+]i (нМ) в нейроне гиппокампа в ответ на тромбин (слева) и тромбин в сочетании с 2-АРВ (справа).

Показано, что ФХа и АРС, в отличие от тромбина, не вызывают изменения [Са2+]| во всех исследованных концентрациях (0,1-80 нМ, данные не приведены).

Далее мы анализировали влияние тромбина и ФХа на изменение концентрации внутриклеточного кальция при длительном (20 мин) действии ЮОмкМ глутамата, которое вызывало в нейронах стойкое двухфазное увеличение [Са2+];

(рис.1 ЗА). После отмены глутамата величина [Са +]1 в подавляющем большинстве нейронов не возвращался к исходному уровню (рис. 13 А, Г).

4.5 О 4.0-

СО

| 3.5.

2 3.0 иГ

Н- 2.БН

га

I. 2.0 1-5

га

а. 1.о

0.5

Гпу(ЮОмкМ)

о со

ГО __

ч. 25

и." и. гё 20 з

Р*

го ¡¿1.0

(ПНУ?

оурсоиа} (са-нуа-сжу

3.22.9 2.6

2.3 2.0 1.7

1.4 1.1 0.8 0.5

400 800 1200 1600 2000 2400 Время(сек)

Глу(ЮОмкМ) (-Са,+Мя.+Е6ТА>

,фХа

300 700 1 100 1500 1900 2300 2700 3100 Время (сек)

Я0 900

1300 1700 2100 ЗИЯ(О0<)

2500 2900

ЦТ

4Г

+ Глу

Рис. 13. Влияние тромбина и фактора Ха на [Са2+]; в гиппокампальных нейронах в условиях длительного действия глутамата. А - оригинальная запись изменения [Са2+]; в отдельных нейронах до, во время и после действия глутамата (Глу). После отмены глутамата клетки отмывали бескальциевой средой, содержащей 100 мкМ ЭГТА; Б -прединкубация культуры с тромбином 10 (нМ); В - прединкубация культуры с фактором Ха (10 нМ); Г - влияние тромбина и фактора Ха на способность нейронов восстанавливать базальный уровень [Са2+], после отмены глутамата. * - р<0,01 по сравнению с глутаматом.

Предварительная инкубация клеток с ЮнМ тромбином существенно не влияла на повышение [Са2+} при действии глутамата, однако увеличила число нейронов (более чем в 2 раза), восстановивших базальный уровень [Са2+], через 15

минут после отмены глутамата (рис. 13 Б, Г)- ЮнМ ФХа, так же как тромбин, способствовал быстрому восстановлению внутриклеточного кальциевого гомеостаза после длительного действия глутамата (рис. 13 В, Г). В отличие от тромбина и ФХа, АРС не влиял на [Са2+]; гомеостаз при длительном действии глутамата на гиппокампальные нейроны (данные не приведены).

4. Влияние протеиназ гемостаза на активацию транскрипционного фактора NF-кВ в нейронах.

Острая церебральная ишемия вызывает активацию комплекса генетических программ с последующей экспрессией про- и антиапоптотических генов. Активация транскрипционных факторов наблюдается не только в зоне инфаркта, но и в периферических отделах ишемизированной зоны (Гусев, 2003). Одним из транскрипционных факторов является NF-кВ, который активируется ROS, цитокинами (ЮТ-а, IL-Iß,и др.), ультрафиолетовым излучением и др.. У млекопитающих обнаружено 5 субъединиц NF-кВ (RelA (р65), NF-кВ 1(р52/р 100), NF-кВ2 (р50/р105), RelB и c-Rel), в неиммунных клетках преобладают гетеродимеры, состоящие из RelA и р50. В цитоплазме NF-кВ находится в неактивной форме, в комплексе с ингибиторными 1кВ белками (1кВа, 1кВЬ and IkBs), которые могут подвергаються фосфорилированию 1кВ киназным (1КК) комплексом. В состав комплекса входят каталитические субединицы IKKa и IKKb и регуляторная субъединица IKKy (NEMO). Разные повреждающие, воспалительные и др. стимулы активируют киназный каскад фосфорилирование .белков семейства 1кВ, что ведет к их убиквитинированию и деградации протеасомами. Освободившаяся из комплекса свободная цитозольная форма NF-кВ транслоцируется в ядро и активирует гены-мишени NF-кВ - регуляторные участки промоторов ряда генов (Hayden, Ghosh, 2004).

Ряд авторов связывают активацию NF-кВ с провоцируемой ишемией гибелью нейронов (Irving et al., 2000). Показано также, что NF-кВ контролирует выживаемость клеток, повышая экспрессию антиапоптотических генов (Karin, Lin, 2002; Nakano et al., 2006). Данных о влиянии глутаматной эксайтотоксичности на активацию NF-кВ в гиппокампальных культивируемых нейронах нами не обнаружено, поэтому исследование транслокации в ядро NF-KBp65, а также изучение возможной роли

протеиназ в регуляции активности ОТ-кВ представляет теоретический и практический интерес.

С помощью иммуноферментного метода и иммунофлуоресцентного окрашивания нами установлено, что 30-ти минутное глутаматное воздействие на культуру гшпокшпальных нейронов приводит к транзиторной активации №Р-кВ и транслокации в ядро №-кВр65 (рис.14). Исследование динамики транслокации кВр65 в ядро (по изменению отношения ядерной/цитоплазматической фракции кВр65) показало достоверное повышение ядерной фракции ОТ-кВр65 через 1 час после токсического воздействия глутамата (100 мкМ, 30 мин), которое достигает максимума через 2-4 часа и к 8 часам возвращается к исходному уровню (рис.14).

s га

=Г 5

I о

а» га

=г с

и с

Ш о о. ь

о s

>. 3г

о а et к ш s

1 _

ш ©

2.5-

2.0-

1.5-1

1.СН

0.5Н

0.0J

l ^ 0* ^ Xх & r

Z £ Z * ¡0 >>

0 4

У 0,5 ч

1 ч

4 ч

8 ч

Рис.14. Динамика изменения отношения ядерной/цитоплазматической фракции NF-кВр65 после инкубации гиппокампальных нейронов с глутаматом (100 мкМ, 30 мин), АРС (1нМ, 15 мин.) или АРС (1нМ, 15 мин.) с последующим действием глутамата (100 мкМ, 30 мин). Данные получены с помощью иммунофлуоресцентного метода с использование в качестве первичных антител NF-icBp65 ((С22В4) rabbit mAb, 1:100). * - р<0.05 по отношению к контролю.

Ранее нами показано, что максимальная гибель нейронов после токсического действия глутамата (ЮОмкМ, ЗОмин.) наблюдается через 24 часа (рис. 1-4). Полученные нами данные о динамике транслокации NF-icBp65 в ядро, по-видимому, свидетельствуют о том, что активация NF-icBp65 является одним из начальных ключевых этапов сложного каскадного процесса запуска клеточной гибели.

Предварительная инкубация нейронов с низкими концентрациями АРС (1нМ) полностью отменяла вызванную глутаматом активацию NF-кВ и предотвращала транслокацию NF-KBp65 в ядро (рис.14). Установлено, что низкие концентрации протеиназ гемостаза (тромбина, ФХа и АРС) не оказывали влияния на уровень ядерной фракции NF-icBp65 в нейронах. Вместе с тем, высокие концентрации тромбина (50нМ) (которые, как отмечалось выше (рис. 9), оказывают токсическое действие на нейроны) вызывают активацию NF-кВ и транслокацию №-кВр65 в ядро. Предобработка гиппокампальных нейронов АРС блокирует активацию NF-kB, вызванную 50 нМ тромбином (рис.15).

V о 1 £ 0.6-

ё £

о 3

Рис.15. Влияние глутамата, АРС и тромбина на уровень NF-icBp65 в ядерной фракции гиппокампальных нейронов (данные, полученные с помощью ELISA). Нейроны инкубировали с глутаматом (ЮОмкМ, 30 мин), или с тромбином (50 нМ, 45 мин),

или

предварительно

инкубировали с АРС (1 нМ, 15 мин) перед последующей экспозицией клеток с 50 нМ тромбина (45 мин).

0.2

* - р < 0.05 по сравнению

с контролем, данные представлены как среднее + ошибка среднего (3-4 независимых экспериментов).

Известно, что АРС обладает анти-воспалительным действием, способен ингибировать NF-кВ в моноцитах (Yoke et al., 2002) и проявляет протекторное

действие на клетки эндотелия при геморрагии, вызванной введением тканевого активатора плазминогена (tPA), при ишемии спинного и головного мозга в экспериментальных моделях на животных (Cheng et al., 2006; Yamauchi et al., 2006).

S 2.0i

s 1o J 2

X M § § 1-8'

о с

ш о

О- н

о s >. =г

л g

1.64

1.4-

CQ 0 S = О =

О : н о

1.2J

1.0-

0.8-

■У

oVVVVV

Ж '

+Глу(ЮОмкМ)

ч-АРС(0,1нМ)

Рис.16. Влияние блокады PARI и EPCR на транслокацию №-кВр65 в ядро гиппокампальных нейронов на фоне инкубации клеток гиппокампа с АРС (0,1 нМ, 15 нМ) и глутаматом (100 мкМ, 30 мин). Анализ осуществляли через 4 часа после воздействия с помощью иммунофлуоресцентного метода с использованием в качестве первичных антител NF-KBp65 ((С22В4) rabbit mAb, 1:100). блокирующие PARI и EPCR антитела: aPARl (20мкг/мл, 30 мин) aEPCR (10мкг/мл, 30 мин) (соответственно). cPARl и cEPCR антитела, использованные как негативный контроль. * - р<0.05 по отношению к контролю.

Для решения вопроса о том, через какие рецепторы АРС реализует нейропротекторное действие, мы изучили влияние специфических антител,

блокирующих PARI и EPCR, на вызванную APC блокаду транслокации NF-KBp65 в ядро при эксайтотоксичности.

Установлено, что действие АРС на вызванную глутаматом транслокацию NF-кВр65 в ядро нейронов отменяется при блокаде PARI и EPCR или обоих рецепторов специфическими антителами к этим рецепторам (рис.16).

Эти данные свидетельствуют о том, что АРС модулирует активность NF-kB через расщепляемый PARI и собственный рецептор EPCR, поскольку блокирование этих рецепторов отменяет APC-вызванную регуляцию уровня ядерной фракции NF-кВр65 при глутаматной эксайтотоксичности.

5. Влияние ингибитора белка теплового шока HSP90 на нейропротекцию, вызванную АРС, тромбином и пептидом-агонистом PARI.

Для выяснения роли HSP90 в нейропротекции, вызванной тромбином, пептид-агонистом PARI (TFLLRN) и АРС, мы использовали гелданамицин (ГА) -специфический ингибитор HSP90, который связывает N-концевой домен HSP90, ингибирует АТРазную активность и предотвращает взаимодействие цитозольного HSP90 с клиентными белками (Roe et al., 1999; Pratt et al., 2003), среди которых - и рецептор тромбина PARI (Pai et al., 2001,2002).

Нами показано, что 2-х часовая предварительная инкубация клеточных культур нейронов с гелданамицином (200 нМ) отменяет нейропротекторное действие 10 нМ тромбина, 100 мкМ агониста PARI и 1 нМ АРС при глутаматной эксайтотоксичности (рис. 17). Это подтверждает наше предположение о том, что анти-апоптотическое действие АРС реализуется через PARI, подобно действию тромбина и пептида-агониста PARI, по механизму, зависимому от HSP90. Добавление гелданамицина в используемой концентрации не влияло на гибель нейронов при глутаматной эксайтотоксичности (рис. 17).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что в защитном PAR1-опосредованном действии АРС на поврежденные глутаматом нейроны участвует цитозольная форма HSP90.

Рис, 17. Влияние гелданамицина (ГА, 200нМ), глутамата (Глу, ЮОмкМ), АРС (1нМ), тромбина (ЮнМ) и PARI-АР (ЮОмкМ) на гибель гшшокампальных нейронов (данные получены МТТ-методом). * - р<0.05 по отношению к глутамату.

Z/V VV

+Глу (ЮОмкМ)

6. Энтеропептидаза как эндогенный инактиватор рецептора тромбина -

PARI.

Влияние энтеропептидазы на вызванное тромбином изменение внутриклеточного кальция в культивируемых нейронах мозга крысы.

Результаты наших исследований указывают на повреждающее действие высоких концентраций тромбина на нейроны. Известно появление токсических концентраций тромбина в тканях мозга при нарушении гематоэнцефалического барьера, при травмах и повреждении сосудов мозга. Поиск новых эндогенных модуляторов тромбиновых рецепторов и ингибиторов токсического действия высоких концентраций тромбина на нейроны является весьма актуальным для терапии этих патологических состояний.

Известно, что тромбин и другие сериновые протеиназы регулируют активность клеток, расщепляя одну пептидную связь во внеклеточном домене PAR и открывая новый N-конец рецептора, так называемый "привязанный лиганд", который служит агонистом этого рецептора (Coughlin, 2000, 2002). Из 4-х известных на данный момент PARs, PARI является наиболее изученным рецептором семейства

GPCR (рецепторов, сопряженных с G-белками). Внеклеточный N-конец PARI человека содержит сайг расщепления для тромбина (LDPR44s42FLLRN), а также последовательность заряженных остатков (DMKYEPF56) (рис. 18Б) (Vu et al., 1991). Заряженный домен взаимодействует с анион-связывающим сайтом тромбина, что способствует эффективному гидролизу рецептора.

Активация трипсиногена энтеропептидазой энтеропептидаза

VDDDK—IVGGY-.. .(трипсиноген)

IVGGY-.. .(трипсин)

Протеолиз N-концевого пептида PAR1 человека

PR3 CG HLEHLE

4-14-

тромбин

I CG CG

▼ 4- 4-

R27RPESKATNATLDPR41 SF LLRNPNDKYEPFWE^DEEK61 NESGLTEY RLV SI NKS-

CG; трипсин T

энтеропептидаза 7

трипсин

Рис. 18. Катализируемая энтеропептидазой активация трипсиногена (А); протеолиз N-концевого пептида PARI человека, ведущий к активации рецептора (тромбин; трипсин; катепсин G (CG)) и к инактивации рецептора (трипсин, CG, протеиназа 3 (PR3), эластаза (HLE) и, гипотетически, энтеропептидаза (Б).

Ряд протеиназ расщепляет PAR по сайтам, отличным от сайтов активации, с образованием рецепторов, не способных к последующей протеолитической активации (рис.18). Так, катепсин G и трипсин могут расщеплять PAR-1 не только по сайту Arg41-Ser42, но и Phe43-Leu44, Phe55-Trp56, Tyr69-Arg70 в случае катепсина G или Arg70- Leu71 и Lys82-Ser83 в случае трипсина (Nakayama et al., 2004). При этом происходит удаление привязанного лиганда, что делает рецептор не чувствительным к тромбину. Такая инактивация может работать как механизм регуляции, посредством

которой внеклеточные протеиназы и протеиназы клеточной поверхности терминируют активацию PAR (Nakayama et al., 2004) и служат их инактиваторами.

Энтеропептидаза - высокоспецифическая протеиназа пищеварительного тракта, природным субстратом которой является трипсиноген. Энтеропептидаза локализована в слизистой дуоденума и тонкого кишечника, однако при патологии ее обнаруживают в кровотоке (McCutcheon, 2000), ее экспрессия наряду с трипсином обнаружена в опухолевых клетках человека (рак желудка) (Miyata et al., 1999). В структуре трипсиногена энтеропептидаза катализирует гидролиз полипептидной цепи после N-концевой последовательности DDDDK, которая считалась консервативной и была обнаружена только в структуре активационных пептидов различных трипсиногенов (Guy et al., 1976).

Обнаружено, что активируемые тромбином рецепторы PARI также содержат аналогичную последовательность: -EDEEK- (PARI человека и обезьян), -DEEEEK-(PAR1 мыши), -DEEEK-(PAR1 хомяка и крысы). Этот специфический энтеропептидазный сайт в PARI человека (57-61) находится в составе N-концевого привязанного лиганда, активирующего PARI при протеолизе тромбином.

Гидролиз PARI энтеропептидазой должен, таким образом, инакггивировать рецептор и приводить к отмене сигнала (рис. 18). В качестве модели для изучения действия энтеропептидазы на PARI мы выбрали культивируемые гиппокампальные нейроны мозга крыс.

Как показано нами ранее, активация гиппокампальных нейронов 10 нМ тромбином вызывала быстрое транзиторное увеличение [Са2+]„ концентрация которого достигала максимума (250 нМ) в течение 20-30 секунд (рис. 19). Не все гиппокампальные нейроны отвечали на тромбин изменением [Са2+]„ количество ответивших нейронов составило в среднем 64% от общего числа исследованных нейронов.

Предварительная инкубация клеток с энтеропептидазой (1-8 нМ) достоверно снижала вызванное тромбином увеличение внутриклеточного кальция (до 22 нМ) без изменения количества ответивших на тромбин клеток (рис. 19Б). Инактивирование энтеропептидазы отменяло данный эффект и, как видно из рисунка 19В, амплитуда кальциевого ответа на тромбин в случае инкубации с энтеропептидазой (8 нМ) инактивированной BPTI, практически не отличалась от контрольных значений (рис.

19А). Полученные результаты свидетельствуют о том, что энтеропептидаза не активирует рецепторы типа PARI нейронов. Однако энтеропептидаза может быть инактиватором PARI вследствие гидролиза связи K61-N во фрагменте EDEEK6I-N рецептора. Таким образом, мы показали, что энтеропептидаза может служить новым регулятором функций тромбина, реализуемых через расщепление PARI.

260 sf 210

А« 160-1

11060

тромбин

250 350 450 Время (сек)

инактивированная -

г тромбин

энтеропептидаза,. г

220

X 170'

и 120'

70'

20'

нЬнии нипнир

250 350 450 Время (сек)

550

220

г 17U-

« О, 120-

70-

20-

1 1 энтеропептидаза, тромбин

1 8нМ

1 ■ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

170

270 370 470 Время (сек)

570

Рис.19 Индуцированное тромбином изменение внутриклеточного кальция [Са ]„ нМ в гиппокампальных нейронах: контроль (А); влияние предварительной инкубации клеток с энтеропептидазой (8 нМ; Б) и с инактивированной энтеропептидазой (8 нМ; В). Данные представлены как среднее значение + стандартное отклонение (п = 22).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Выявление эндогенных модуляторов выживаемости клеток при эксайтотоксичности и исследование механизмов их действия является актуальным и необходимым для оптимизации подходов к терапии неврологических заболеваний.

Увеличение проницаемости ГЭБ при критических состояниях приводит к появлению в нервной ткани сериновых протеиназ системы свертывания крови, у которых обнаружены свойства клеточных регуляторов или стимуляторов процессов воспаления, репарации тканей, в том числе нейрорепарации и нейродегенерации (Балезина и др., 2004; Струкова и др., 2005; Wang, Reiser, 2003; Suo et al., 2004; Ossovskaya, Bunnett, 2004; Riewald, Ruf, 2005; Hollenberg, 2005; Sheehan, Tsirka, 2005). Однако, данные о влиянии протеиназ гемостаза на нейроны - противоречивы и не многочисленны (Xi et al., 2003, Guo et al., 2004; Suo et al., 2004; Wang et al 2007), a вопрос о механизмах их действия на нейроны еще не решен.

В работе исследована роль антикоагулянта - активированного протеина С, и двух прокоагулянтов - тромбина и его предшественника в каскаде свёртывания, фактора Ха, вне системы гемостаза, в модели глутаматной эксайтотоксичности.

Полученные результаты показывают, что в низких концентрациях (до 10 нМ) протеиназы оказывают нейропротекторный эффект при токсическом действии глутамата. В высоких концентрациях (50-100 нМ) протеазы вызывают гибель клеток. Минимальные нейропротекгорные концентрации тромбина и АРС составляют 0,1 нМ, a FXa - на порядок выше (1 нМ). Разную специфичность ферментов в отношении субстратов - рецепторов PAR можно объяснить определенными различиями третичных структур этих родственных ферментов, а именно, наличием только в молекуле тромбина специфического анионсвязывающего экзосайта - АВЕ1, узнающего в структуре экзодомена PARI комплементарный этому экзосайту участок, подобный отрицательно заряженному С-концу гирудина, высокоспецифического ингибитора тромбина. Структурные особенности ферментов отвечают за различия в выборе субстратов и рецепторов.

Свое действие на клетки тромбин реализует как через PARI, так и через PAR4 (Струкова, 2001; Striggow et al., 2001; Suo et al., 2003; Ossovskaya, Bunnett, 2004). Использование агониста и антагониста PARI позволило нам установить, что тромбин оказывает нейропротекгорное действие на гиппокампальные нейроны через PARI, поскольку антагонист PARI отменял защитное действие тромбина, а агонист PARI -имитировал его действие (рис. 6).

Таким образом, тромбин реализует свое нейропротекгорное действие в узком диапазоне очень низких концентраций с участием PARI-рецепторов. Тогда как в

повреждающих эффектах тромбина, возможно, одновременно задействованы оба типа рецепторов тромбина PARI и PAR4.

До настоящего времени отсутствуют данные о рецепторном механизме действия ФХа на нейроны. Наши исследования показали, что предварительная инкубация клеток с пептидом-агонистом PAR2 не защищала клетки от гибели, вызванной глутаматом, а антагонисты PARI и PAR2 не устраняли нейропротекторный эффект ФХа (рис.7). Инактивация ФХа с помощью PMSF отменяла нейропротекторный эффект фермента. Можно предположить вовлечение в нейропротекторный эффект ФХа новых подтипов PAR.

Известно, что тромбин уже в низких концентрациях активирует образование антикоагулянта АРС из протеина С крови, связывая высокоаффинный рецептор -тромбомодулин эндотелия (Esmon, 2003). Кроме регуляции образования тромбина и свертывания крови АРС проявляет цитопротекторную и антивоспалительную активности (Joyce, Grinnell, 2002; Riewald et al., 2002; Esmon, 2005; O'Brien et al., 2006; Griffin et al., 2006). Однако механизмы действия APC при эксайтотоксичности, индуцируемой высокими концентрациями глутамата - не выяснены.

Наши исследования впервые показали, что уже в концентрации 0,05 нМ АРС может защищать нейроны гшшокампа и коры от гибели при эксайтотоксичности. Эффективная концентрация АРС соответствует концентрации эндогенного фермента, образуемого при активации свертывания крови (0,04 нМ) (Griffin et al., 2006).Следует отметить обнаруженные нами различия в действии АРС на кортикальные и на гиппокампальные нейроны. Устойчивость нейронов к гибели, вызываемой высокими концентрациями АРС, различалась; на кортикальных нейронах токсическим действием обладал 100 нМ АРС, а на гиппокампальных - 50 нМ. При этом максимальная концентрация АРС, проявляющая нейропротекторные свойства, на кортикальных нейронах была на порядок выше, чем на гиппокампальных. Выявленные нами различия в действии АРС на нейроны разных структур мозга указывают на разную чувствительность гиппокампальных и кортикальных нейронов к АРС.

В литературе имеются данные о действии АРС на клетки не только через подтип PARI, но и через другие подтипы - PAR2 и РАЮ (Riewald et al., 2003; Guo et al., 2004). Так, показано, что APC активирует экспрессию генов (включая МСР-1)

через PARI и PAR2 эндотелиальных клеток человека по механизму, зависимому от рецептора EPCR (Riewald et al., 2003). На кортикальных нейронах показана реализация анти-апоптотического действия АРС через PARI и PAR3 при апоптозе, вызванном стауроспорином (Guo et al., 2004).

Нами установлено, что регуляторное действие АРС на нейроны зависит от его протеолитической активности, что подчеркивает участие расщепляемого рецептора, возможно PARI, в нейропротекторном действии АРС.

Мы исследовали участие PARI, РАЮ и EPCR в цитопротекторном действии АРС с помощью пептида-антагониста PARI- (Tyr^-TRAP-? и специфических антител, блокирующих PARI, PAR3 и EPCR. Обнаружено, что блокада PARI и EPCR, но не PAR3 отменяла нейропротекторное действие АРС на гиппокампальные (рис. 8,9) и кортикальные нейроны (данные не приведены). Кроме того, прединкубация клеток с АРС в эффективной концентрации (1,8 нМ) существенно (в 9 раз) снижала гибель клеток, вызванную 10 нМ тромбина (рис.10), что также свидетельствует о PARl-опосредованном действии АРС.

Таким образом, антиапоггготическое действие АРС на нейроны при эксайтотоксичности, вызванной глутаматом, реализуется через два рецептора - PARI и EPCR. Эти данные подтверждены изучением экспрессии рецепторов в исследуемых нами клеточных культурах. Так, мы впервые выявили экспрессию EPCR в гиппокампальных и кортикальных нейронах крысы. Кроме того, мы обнаружили экспрессию в нейронах всех 4-х типов PAR рецепторов, причем преобладала экспрессия подтипа PARI. В отличие от данных Guo с соавторами (2004), которые исследовали гибель кортикальных нейронов, вызванную стауроспорином, мы не обнаружили участия PAR3 в нейропротекторном действии АРС. Возможно, это связано с особенностями использованной нами модели глутаматной эксайтотоксичности.

Поскольку глутамат в токсических концентрациях вызывает длительное и необратимое повышение [Са2+]„ можно предположить, что уменьшение нейротоксического воздействия глутамата на клетки при инкубации с тромбином осуществляется через модуляцию [Са2^.

Наши исследования влияния тромбина на кальциевый гомеостаз нейронов показали, что вызываемое тромбином транзиторное повышение [Са2+]„ в основном,

реализуется преимущественно через IP3 рецепторы эндоплазматичекого ретикулума. Только благодаря этому механизму изменение концентрации [Са2+], в ответ на действие тромбина реализуется в 50% всех нейронов. Вместе с тем, рианодиновыс рецепторы, вероятно, вносят свой вклад в изменение [Са2+], в нейронах под влиянием тромбина, однако мы не наблюдали нейронов, где блокада этих рецепторов дантроленом полностью отменяла бы эффект тромбина. В литературе имеются единичные данные об изменении [Са2+], в гиппокампальных нейронах крысы под влиянием 100 нМ тромбина (Smith-Swintosky et al., 1995). В настоящей работе мы подтвердили полученные нами ранее данные (Киселева ЕВ. с соавт., 2004), что кальциевый сигнал тромбина в гиппокампальных нейронах имитирует пептид агонист PARI и блокирует антагонист PARI. Полученные нами результаты о ведущей роли IP3 рецепторов в реализации индуцируемого тромбином кальциевого сигнала согласуются с данными о том, что механизм PARI-зависимого кальциевого ответа олигодендроцитов опосредуется также через 1Р3 рецепторы эндоплазматического ретикулума (Wang et al., 2004).

Поскольку в основе токсического эффекта глутамата на нейроны лежит перегрузка клеток кальцием и нарушение кальциевого гомеостаза клетки, мы исследовали влияние тромбина на вызываемое глутаматом увеличение [Са2+], в нейронах гиппокампа. Показано, что тромбин и ФХа улучшают восстановление кальциевого гомеостаза нейронов после действия глутамата (рис.13). Механизм такого эффекта неизвестен, однако можно предположить, что сериновые протеазы через активацию внутриклеточных факторов улучшают состояние систем транспорта кальция из клеток наружу (прежде всего Са2+-АТФазы плазматической мембраны). Другой возможный механизм - кальций, выбрасываемый из ретикулума, тормозит вход Са2+ по канал глутаматных рецепторов по принципу отрицательно обратной связи. Не исключена и возможность того, что протеиназы уменьшают [Са2+], сигнал, вызываемый активацией глутаматных рецепторов. Так, ранее обнаружено, что предварительная инкубация клеток с низкими концентрациями тромбина снижала внутриклеточный кальциевый сигнал в гиппокампальных нейронах при аппликации NMDA, агониста NMDA-глутаматных рецепторов (Киселева с соавт., 2004). По данным Blaabjerg с соавт. (2003), нейропротекция в нейронах гиппокампа может быть реализована через снижение ионных токов, опосредованных NMDA-рецепторами.

Полученные данные дают основания полагать, что тромбин защищает нейроны гиппокампа от токсического действия глутамата, модулируя вызванные глутаматом изменения [Са2+], (опосредованно через 1Р3 рецепторы эндоплазматического ретикулума) и улучшая восстановление кальциевого гомеостаза в постглутаматный период. Поскольку ФХа не вызывает кальциевого сигнала в нейронах, его нейропротекторный эффект связан с кальций-зависимым механизмом вызванной глутаматом гибели клеток, по-видимому, более сложным образом.

Таким образом, хотя тромбин может сам вызывать гибель части популяции нейронов гиппокампа, однако при сочетанном действии тромбина (в низкой концентрации) с глутаматом он способен защищать клетки от индуцированного глутаматом апоптоза, причем в отдаленный период после действия глутамата. Механизм нейропротекции неизвестен. Увеличение внутриклеточной концентрации Са2+, вызываемое активацией PAR, может влиять на ряд внутриклеточных факторов как в ядре, так и в цитоплазме (транскрипционный факторы - NF-кВ, FosB/JunD АР-1 и др.) и запускать/тормозить экспрессию разных генов, в том числе тех белков (Bax/Bad семейства Bel, AIF, МАР-киназы, каспазы), активность которых определяет развитие апоптоза при токсическом действии глутамата (Sanchez-Perez et al., 2005).

Мы предположили, что важный транскрипционный фактор - NF-кВ может вовлекаться не только в кальций-зависимый протекторный механизм действия тромбина, ко в механизм действия на нейроны другой протеиназы - АРС. Согласно данным литературы, ангивоспалительное действие АРС связывают с блокадой индукции провоспалительных агонистов клетками эндотелия и моноцитами. Известно, что ишемия сопровождается воспалительным процессом. Мы обнаружили, что 30-минутное воздействие высокой концентрации глутамата вызывает в культивируемых нейронах транзиторную активацию NF-кВ и транлокацию субъединицы №-кВр65 в ядро с максимум через 2-4 часа после токсического действия глутамата. Действие глутамата на фоне низких концентраций АРС не сопровождалось значимым повышением уровня NF-icBp65 в ядерной фракции (по сравнению с контролем), что свидетельствует о защитном эффекте АРС при эксайтотоксичности.

Таким образом, механизм протекторного действия АРС на нейроны, подобно его антивоспалительному эффекту, реализуется, в частности, через модуляцию

активации транскрипционного фактора NF-кВ. Запуск этого процесса опосредуется PARI и EPCR, на что указывают эксперименты с использованием специфических антител к рецепторам. Блокада этих рецепторов полностью отменяет индуцируемое АРС снижение уровня NF-KBp65 в ядре после токсического действия глутамата и высоких концентраций тромбина на нейроны.

В механизме гибели клеток, индуцированной гиперактивацией глутаматных рецепторов, особую роль шрают некоторые белки теплового шока, в частности HSP90, способные защищать клетки от гибели (Hooven et al., 2004; Dou et al., 2005; Ouyang et al., 2005; Lee et al., 2007). Ранее обнаружено, что HSP90 участвует в изменении формы астроцитов, вызванном тромбином через активацию PARI (Pai et al., 2002), и показано специфическое взаимодействие HSP90 с С-концом PARI в дрожжах (Pai et al., 2001).

Поскольку PARI может взаимодействовать с цитозольной формой HSP90 (Pai et al., 2002; Pratt et al., 2003), мы предположили, что ингибирование активности HSP90 гелданамицином (Grenert et al., 1997) может блокировать защитное действие АРС и других агонистов PARI. Полученные нами результаты показали, что нейропротекгорнос действие АРС, также как и низких концентраций тромбина и пептида-агониста PARI, отменяется гелданамицином (рис. 16). Эти данные подтверждают PARl-опосредованный характер нейропротекторного действия АРС на культивируемые нейроны при глутаматной токсичности и предполагают возможность участия HSP90 в этом процессе.

Таким образом, можно предположить, что нейропротекгорные функции тромбина и АРС в культивируемых гиппокампальных и кортикальных нейронах реализуется через PARI при участии HSP90.

На основании полученных данных можно рассматривать тромбин, ФХа и АРС как клеточные регуляторы, которые взаимодействуя со своими специфическими

расщепляемыми рецепторами, а в случае АРС с расщепляемым рецептором - PARI и EPCR, способны модулировать выживаемость нейронов при токсических воздействиях.

На основании прямого протекторного действия на нейроны мозга протеиназ гемостаза - тромбина, ФХа и АРС, могут быть разработаны новые подходы к лечению травматических и ишемических повреждений нервной ткани с помощью агонистов и антагонистов рецепторов PAR и на их основе созданы препараты с анти-апоптотическими, анти-воспалительными и репаративными свойствами.

ВЫВОДЫ

1. В культивируемых гиппокампальных и кортикальных нейронах мозга крысы экспрессируется EPCR (эндотелиальный рецептор протеина С) и все четыре подтипа PAR (рецептор, активируемый протеиназой) - PARI, PAR2, PAR3 и PAR4. Низкие концентрации тромбина стимулируют экспрессию PAR2 и PAR3 (через 4-12 часов) в культурах гиппокампальных и кортикальных нейронов.

2. Тромбин в диапазоне низких концентраций (0,1-10 нМ) через рецептор PARI оказывает нейропротекторное действие на культивируемые гиппокампальные и кортикальные нейроны мозга крысы при эксайтотоксичности, вызванной глутаматом. Высокие концентрации тромбина (100 нМ) обладают повреждающим действием на нейроны, вызывая гибель клеток.

3. Фактор Ха (ФХа) в низких концентрациях (1-10 нМ) защищает культивируемые гиппокампальные нейроны от токсического действия высоких концентраций глутамата. Поскольку инактивация ФХа отменяет протекторное действие фермента, а блокада PARI и PAR2 - не отменяет нейропротекторного эффекта ФХа, эти данные могут свидетельствовать о вовлечении нового подтипа расщепляемого рецептора PAR в защитное действие ФХа на культивируемые нейроны мозга крысы.

4. В нейропротекгорном действии тромбина и ФХа (но не активированного протеина С (АРС)) на культуры гиппокампальных нейронов при токсическом действии глутамата участвует Са2+-зависимый механизм.

5. Энтеропептидаза является эндогенным модулятором PARI и отменяет вызванное тромбином повышение внутриклеточного кальция в нейронах

6. APC в диапазоне низких концентраций (0,05-10 нМ) защищает культивируемые гиппокампальные и кортикальные нейроны от гибели при эксайтотоксичности, вызванной действием высоких концентраций глутамата или тромбина на нейроны.

7. Для нейропротекторного действия АРС на гиппокампальные и кортикальные нейроны при эксайтотоксичности необходимо присутствие двух рецепторов - EPCR и PARI, поскольку их блокада специфическими антителами полностью отменяет защитное действие этой протеиназы.

8. Длительное воздействие 100 мкМ глутамата на культивируемые гиппокампальные и кортикальные нейроны вызывает активацию транскрипционного фактора NF-кВ и транслокацию субъединицы NF-KBp65 в ядро. АРС оказывает нейропротекторное действие на культивируемые нейроны при глутаматной токсичности, блокируя активацию транскрипционного фактора NF-кВ и транслокацию NF-KBp65 в ядро.

9. Специфический ингибитор белка теплового шока 90, гелданамицин, полностью отменяет PARl-опосредованные протекторные эффекты АРС и тромбина при эксайтотоксичности, что свидетельствует об участии HSP90 в нейропротекторном действии АРС и тромбина на культивируемые гиппокампальные нейроны.

10. Ключевые протеиназы гемостаза - тромбин, ФХа и АРС являются регуляторами выживаемости нейронов в условиях глутаматного токсического воздействия на клетки мозга. Агонисты и антагонисты PARI могут быть использованы для разработки новых препаратов, направленных на коррекцию травматических и ишемических повреждений мозга.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ: 1. Горбачева Л.Р., Сторожевых Т.П., Киселева Е.В., Пинелис В.Г., Струкова С.М. Рецепторы первого типа, активируемые протеиназами, участвуют в механизмах защиты нейронов гиппокампа крысы от токсического действия глутамата.// Бюлл.эксп.биол мед., 2005, 139(9), С.265-268.

2. Storozhevykh Т., Gorbacheva L., Kiseleva E, Pinelis V., Strukova S. PARs ( Protease Activated Receptors) Activation By Thrombin And Factor Xa Protects Hippocampal Neurons Against Glutamate-induced Apoptosis.// J Thromb Haemost., 2005,3, P.2349.

3. Сторожевых Т.П., Киселева E.B., Горбачева JLP., Пинелис В.Г., Струкова С.М. Тромбин защищает культивируемые нейроны гиппокампа крысы от апоптоза, вызванного глутаматом.// Сб. матер, конф. «Нейрохимия: фундаментальные и прикладные аспекты». Москва (14-16 марта), 2005, С. 200.

4. Горбачева Л.Р., Сторожевых Т.П., Киселева Е.В., Пинелис В.Г., Струкова С.М. Новые нейротропные функции протеиназ системы свёртывания крови: фактора Ха и тромбина.// Матер. Всеросс. конф. "Тромбозы, геморрагии, ДВС-синдром", Ярославль(12-14октября), 2005, С.27-29.

5. Русанова A.B., Умарова Б.А., Горбачева Л.Р., Сидорова Е И., Васильева Т.В., Марквичева Е.А., Грандфис К., Струкова С.М. Протекторное действие пептида-агониста рецептора TpoM6HHa(PARl-AP) в модели язвы желудка у крыс.// Матер. Всеросс. конф. «Тромбозы, геморрагии, ДВС-синдром". Ярославль(12-4октября), 2005, С.91-93.

6. Горбачева Л.Р., Сторожевых Т.П., Киселева Е.В., Пискунов А.К., Пинелис В.Г., Струкова С.М. Фактор Ха свертывания крови защищает гиппокампальные нейроны от глутаматной цитотоксичности.// Науч. труды I Съезда физиологов СНГ (Сочи, Дагомыс, 19-23сент), 2005, Т.1, N 89, С.36.

7. Горбачева Л.Р., Сторожевых Т.П, Киселева Е.В., Пинелис В.Г., Струкова С.М. Рецепторы, активируемые протеиназами вносят вклад в выживаемость гиппокампальных нейронов.// Матер, междунар. симпозиума «Механизмы адаптивного поведения». Санкт-Петербург, Колтуши (7 -9 декабря), 2005,.С. 87-88.

8. Горбачева Л.Р., Сторожевых Т.П., Киселева Е.В., Пинелис В.Г., Струкова С.М. Сериновые протеиназы- фактор Ха и тромбин защищают нейроны гиппокампа от глутаматной цитотоксичности.// Матер. Междунар. конф. «Рецепция и внутриклеточная сигнализация». Пущино (6-9 июня), 2005, С.120- 122.

9. Русанова A.B., Умарова Б.А., Горбачева Л.Р., Васильева Т.В., Ланге М.А., Грандфис К.,. Марквичева Е.А., Струкова С.М. PARI - агонист пептид, биоинкалсулированный в микрочастицы, вызывает ускорение репарации тканей на модели язвы желудка у крыс.// Научные труды I Съезда физиологов СНГ. Сочи,Дагомыс (19-23сент), 2005, Т. 2, N 505, С.178.

10. Gorbacheva L., Storozhevykh Т., Kiseleva E., Pinelis V., Smimov M., Strukova S. Protease activated receptors (PARs) involved in protection of neurons from glutamate toxicity // Abstracts of the 3rd Neuron Satellite Meeting, Neurons and Sensory System. Washington DC (NovlO-11), 2005, P.90.

11. Strukova S.M, Kiseleva E.V., Storozhevykh T.P., Gorbacheva L.R., Pinelis V.G. The connection between coagulation and inflammation:impact of protease and protease activated receptors.// Матер. И-ой всеросс. науч. конф. «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии» (с международным участием) Москва(2-4 февраля), 2005, С. 318-319.

12. Strukova S., Gorbacheva L., Storozhevykh Т., Pinelis V., Smimov M. Factor Xa like to thrombin can protect hippocampal neurons from glutamate toxicity.// J.Thromb.Haemost., 2006, 4(6), P. 1409-1410.

13. Горбачева JI.P., Сторожевых Т.П., Пинелис В.Г., Ишивата С, Струкова С.М. Модуляция тромбином и фактором Ха выживаемости гиппокампальных нейронов.// Биохимия 2006,71(10), С. 1338-1346.

14. Русанова А.В., Макарова A.M., Марквичева Е.А., Горбачева Л.Р., Сташевская К.С, Васильева Т.В., Сидорова Е.И., Беспалова Ж.Д., Грандфис К., Струкова С.М. Пептид -агонист рецептора тромбина, иммобилизованный в микросферы, ускоряет репаративные процессы в модели язвы желудка у крыс.// Бюлл.эксп.биол.мед., 2006,142(7), С. 42-46.

15. Макарова A.M., Русанова А.В., Горбачева Л.Р., Умарова Б А., Струкова С.М. Влияние активированного протеина С на секреторную активность перитонеальных тучных клеток крысы // Бюлл.эксп.биол.мед., 2006, 142(10), С. 382-385.

16. Сташевская К С., Марквичева Е.А, Русанова А В., Макарова А.М, Горбачева Л.Р , Прудченко И. А., Зубов В.П., Грандфис К., Струкова С.М. Биодеградируемые микрочастицы с иммобилизованным пептидом для заживления ран.// Биомедицинская химия, 2006, 52(1), С. 83-94.

17 Горбачева Л.Р., Сторожевых Т.П., Киселева Е.В., Пинелис В.Г, Струкова С.М Новые нейропротекторные эффекты протеиназ системы свертывания крови- тромбина и фактора Ха.// «Неврология длиною в жизнь» (под ред И.Д. Стулина), Изд-во МГМСУ, Москва, 2006, С. 176-179.

18. Струкова С.М., Горбачева JI.P., Сторожевых Т.П., Пинелис В.Г. Нейропротективные свойства агонистов рецепторов, активируемых протеиназами.// Матер. Московской междунар. конф. «Биотехнология и медицина». Москва (14-17 марта), 2006, С 205.

19. Gorbacheva L., Storozhevykh Т., Pinelis V., Ishiwata S., Stmkova S. Proteinase activated receptors impact to hippocampal neurons survival.// Abstracts of the 4th International Symposium "Neuroprotection and Neurorepair. Focus 2006: Cerebral Ischemia and Stroke", Magdeburg (МауЗ-6), 2006, P. 50.

20. Горбачева JI.P., Сторожевых Т.П., Пинелис В.Г, Струкова С.М. Участие сериновых протеиназ системы свёртывания крови - тромбина и фактора Ха в регуляции кальциевого сигнала гиппокампальных нейронов.// Матер. XIV Междунар. конф. "Новые информ. технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии", Гурзуф, 2006, С. 86-88.

21. Горбачева JI.P., Сторожевых Т.П., Пинелис В Г., Струкова С.М. Рецепторы, активируемые протеиназами, защищают гиппокампальные нейроны от глутаматной цитотоксичности // Матер, конф. «Нейроспецифические метаболиты и этимологические основы деятельности ЦНС», Пенза (25 - 27 сентября), 2006, С. 43-44

22. Rusanova A., Makarova A., Gorbacheva L., Vasileva Т., Markvicheva Е., Grandfils Ch., Bespalova Z., Umarova В., Strukova S. Thrombin receptor agonist peptide as a novel antiulcerogenic factor // In: «New Aspects of Biotechnology and Medicine» Eds: A M. Egorov and GE. Zaikov. NY: Nova Biomedical Books, 2007, Chapter 11, P. 142-147.

23. Strukova S., Gorbacheva L.R., Storozhevykh T.P., Pinelis V G. Neuroprotective properties of agonists of protease activated receptors.// In: «New Aspects of Biotechnology and Medicine» Eds: A M. Egorov and GE. Zaikov. NY: Nova Biomedical Books, 2007, Chapter 13, P.121-125.

24. Струкова C.M., Горбачева JI.P., Сторожевых Т.П., Макарова A.M., Ишивата С. Нейропротекторные и противовоспалительные свойства агонистов рецепторов, активируемых протеиназами.// Матер. Ш-ей Всеросс. науч. конф. «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии» (с международным участием), Москва (1-3 февраля), 2007, С. 231.

25. Макарова A.M., Горбачева JI.P., Русанова А.В., Струкова С.М. Роль рецептора PARI тучных клеток в противовоспалительном действии активированного протеина С.// Матер. Ш-ей Всеросс. науч. конф. «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечнососудистой хирургии» (с международным участием), Москва (1-3 февраля), 2007, С. 132-133.

26. Русанова А В., Макарова А.М, Горбачева Л.Р., Марквичева Е.А., Струкова С М. Протекторное действие инкапсулированного пептида-агониста рецептора тромбина(РАЯ1) в модели язвы желудка крыс // Матер. Ш-ей Всеросс. науч. конф. «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии» (с международным участием), Москва (1-3 февраля), 2007, С. 209-210.

27. Горбачева Л.Р., Сторожевых Т.П., Пинелис В Г., Струкова С.М. Активированный протеин С защищает нейроны мозга от глутаматной эксайтотоксичности.// Матер. Ш-ей Всеросс. науч. конф. «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии» (с международным участием), Москва (1-3 февраля), 2007, С. 57-58.

28. Струкова СМ., Горбачева Л.Р., Макарова A.M., Сторожевых Т.П., Пинелис В.Г., Иышвата С. Нейропротекторные и противовоспалительные функции агонистов рецепторов, активируемых протеиназами.// Матер. IV-ro симпозиума «Химия протеолитических ферментов», Москва (23-25 апреля), 2007, С. 46

29. Горбачева Л.Р., Сторожевых Т.П, Пинелис В.Г., Струкова С.М. Активированный протеин С защищает гиппокампальные нейроны от гибели через рецепторы 1-го типа, активируемые протеиназами.// Матер. IV-ro симпозиума «Химия протеолитических ферментов», Москва (23-25 апреля), 2007, С. 47.

30 Макарова А М , Горбачева Л.Р., Замолодчикова Т.С., Румш Л.Д, Струкова С.М. Разнонаправленное действие сериновых протеиназ - активированного протеина С и дуаденазы на тучные клетки // Матер. IV-ro симпозиума «Химия протеолитических ферментов», Москва (23-25 апреля), 2007, С. 129.

31. Gorbacheva L., Storozhevykh Т., Pinelis V., Strukova S. Neuroprotective effects of serine proteinases: thrombin, Factor Xa and activated protein С.// Abstracts of the 3rd Intern Congress "Neuroscience for Medicine and Psychology" (Sudak, Crimea, Ukraine, June 12-20, 2007), 2007, P. 84-85.

32. Макарова А.М, Горбачева Л.Р., Замолодчикова Т.С., Румш Л.Д., Смирнов М, Струкова С.М Роль рецептора PARI в протекторном действии активированного протеина С при неиммунной активации тучных клеток.// Биомедицинская Химия, 2007, 53(4), С. 412-26.

33. Strukova S.M., Gorbacheva L.R., Storojevykh Т.Р., Pinelis V.G. Anti-apoptotic effects of serine proteinases of hemostasis at glutamate-induced neurotoxicity.// Abs XXIst Congress of ISTH, Geneva (July 6-12), 2007, Abs P-M- 070.

34. Makarova A., Gorbacheva L., Zamolodchikova Т., Rumsh L., Smirnov M., Strukova S. Direct protective effect of activated protein С on mast cells degradation.// Abstracts of the XXIst Congress of ISTH. GenevaiJuly 6-12), 2007, Abs P-M-080.

35. Румш Л.Д., Лихарева B.B., Михайлова А.Г., Горбачева Л.Р., Струкова С.М. Пути реализации уникальной специфичности энтеропептидаы. Физиологическая роль энтеропептидазы.// Матер. Междунар. конф. «Протеолиз, механизмы его регуляции и роль в физиологии и патологии клетки», Минск (25-26 октября), 2007

36. Gorbacheva L.R., Storozhevykh Т.Р., Pinelis V.G., Strukova S. Protease-activated receptor (PAR) 1-mediated anti-apoptotic effect of activated protein С on glutamate excitotoxicity in hippocampal neurons.// Thromb Haemost, 2007,98(5), P. 1150-1152.

37. Rumsh L.D., Likhareva V.V., Mikhailova A. G, Gorbacheva L.R., Strukova S.M. Ways of realization of high specifcity and efifciency of enteropeptidase. Physiological role of enteropeptidase.// PNAS (Belarus), Ser Med Sci, 2008, N 1, P. 31—37.

38. Горбачева Л.Р., Сторожевых Т.П., Пинелис В.Г., Струкова С.М. Активированный протеин С через рецептор PARI регулирует выживаемость нейронов при глутаматной эксайтотоксичности.// Биохимия, 2008, 73(6), С. 893 - 902.

39. Gorbacheva L., Strukova S., Pinelis V., Ishiwata Sh. and Reiser G. Activated protein С protects hippocampal neurons from thrombin-induced toxicity// Abstracts of the 5th International Symposium "Neuroprotection and Neurorepair. Focus 2008: Cerebral Ischemia and Stroke", Magdeburg, Germany, May 17-20,2008, P.20.

40 Gorbacheva L., Storozhevykh Т., Pinelis V., Strukova S. and Reiser G. Activated protein С can protect the rat cortical and hippocampal neurons from glutamate-induced death // J Thromb Haemost., 2008,6, Suppl. 1, P.26.

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИД N 00510 от 01.12.99 г. Подписано к печати 11.11.2008г. Формат 60x90 1/16. Усл.печл. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ 657. Тел. 939-3890. Тел./факс 939-3891. 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к.

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Горбачева, Любовь Руфэльевна

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ГЛАВА 1. СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТРОМБИНА И ЕГО ОБРАЗОВАНИЕ.

1.1. Образование тромбина и его полифункциональность.

ГЛАВА 2. РЕЦЕПТОРЫ, АКТИВИРУЕМЫЕ ПРОТЕИНАЗАМИ, КЛЮЧЕВОЕ ЗВЕНО В РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ СЕРИНОВЫМИ

ПРОТЕИНАЗАМИ.

2.1 Структура и активация PAR рецепторов.

2.2. PAR-опосредованные механизмы передачи внутриклеточных сигналов

ГЛАВА 3. УЧАСТИЕ ТРОМБИНА В РЕГУЛЯЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В НЕРВНОЙ СИСТЕМЕ.

3.1. Локализация тромбина, его предшественников, ингибиторов и рецепторов в нервной системе.

3.2. Нсйротоксическое действие тромбина.

3.3. Нейропротекторное действие тромбина.

3.3. Особенности действия фактора Ха на клетки.

3.4. Провоспалительные функции тромбина в нервной системе.

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ПРОТЕИНА С И МЕХАНИЗМ ЕГО АКТИВАЦИИ.

4.1. Структура протеина С.

4.2. Активация протеина С.

ГЛАВА 5. УЧАСТИЕ АКТИВИРОВАННОГО ПРОТЕИНА С В ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЯХ ОРГАНИЗМА.

5.1. Антикоагулянтная активность АРС.

5.2. Активированный протеин С - новый высокоэффективный препарат при терапии сепсиса.

5.3. Активированный протеин С и его протекторные функции.

5.4. Молекулярные механизмы эффектов активированного. протеина С.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Нейропротективное действие ключевых протеиназ гемостаза"

Исследование механизмов регуляции нейродегенеративных процессов при инсультах, травмах мозга, болезнях Альцгеймера, Паркинсона, Гентингтона и др., — одна из важнейших проблем современной физиологии, направленная на разработку новых подходов к лечению этих тяжелых заболеваний.

Известно, что система свертывания крови и её протеиназы одни из первых в организме осуществляют запуск сложной ответной реакции на повреждающее воздействие. Увеличение проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) при критических состояниях приводит к появлению в нервной ткани ключевых сериновых протеиназ системы свертывания крови, таких как тромбин, фактор Ха (ФХа) и активированный протеин С (АРС), у которых, наряду с протеолитической активностью в отношении специфических белковых субстратов, обнаружены свойства сигнальных молекул - клеточных регуляторов процессов воспаления, репарации тканей, в том числе нейрорепарации, нейродегенерации и др. (Esmon, 2005; Ossovskaya, Bunnett, 2004; Hollenberg, Houle 2005; Strukova et al., 2001; Strukova, 2006). Более того, обнаружена экспрессия мРНК протромбина и ФХа в мозге (Striggow et al., 2001; Wang et al., 2002; Pompili et al., 2004; Rohatgi et al., 2004).

Тромбин - ключевой фермент свертывающей системы крови, образуется в результате ограниченного протеолиза протромбина фактором Ха свертывания крови в участках повреждения ткани, в том числе нервной, при травме, ишемических и геморрагических инсультах, нарушении ГЭБ при воспалении, гипертензии, эпилептическом статусе. Тромбин может индуцировать ретракцию отростков нейронов, пролиферацию глии и модулировать процессы гибели нейронов, в зависимости от концентрации и времени воздействия (Струкова и др., 2005; Henrich-Noack et al., 2006а). Функции другой сериновой протеиназы свертывания крови - ФХа - вне гемостаза и воспаления мало известны.

Сериновые протеиназы регулируют функции клеток через трансмембранные рецепторы, активируемые протеиназами (PARs), сопряженные с G-белками (Coughlin, 2000, 2005; Hollenberg, Houle, 2005; Saito, Bunnett, 2005). Протеиназы расщепляют одну пептидную связь во внеклеточном домене PAR и новый N-конец («привязанный лиганд») активирует рецептор. К настоящему времени клонированы четыре подтипа PAR (PARI, 3, и 4 - рецепторы тромбина, PAR2 - рецептор трипсина, триптазы тучных клеток, ФХа и др.), но есть основания полагать, что это семейство имеет большое число подтипов PAR и агонистов. Экспрессия PARs обнаружена в областях мозга, наиболее уязвимых для ишемического повреждения, среди них - кора, стриатум, гипоталамус, гиппокамп и мозжечок (Rohatgi et al., 2004а). Изменение экспрессии данных рецепторов наблюдали при травмах, воспалении и ишемии мозга. Данные о роли PAR и протеиназ гемостаза в травматическом и ишемическом повреждении мозга крайне противоречивы. Обнаружено, что при повреждении, нейровоспалении и ишемии активация PAR2 ведет к подавлению гибели клеток (Kawabata et al., 2005; Noorbakhsh et al., 2005), активация PARI - к повреждению мозга (Olson et al., 2004), а активация PARI, PAR2 и PAR4 в астроцитах имеет нейропротективное действие (Wang et al., 2007а). Тромбин рассматривают как фактор гибели, и как фактор выживания нервных клеток (Струкова и др., 2005; Suo et al., 2004; Vergnolle et al., 2003). Так, внутримозговое введение тромбина в высоких концентрациях повреждает нейроны, снижает когнитивные функции у крыс (Mhatre et al., 2004), вызывает апоптоз в дофаминергических нейронах (Choi et al., 2003). Вместе с тем, тромбин защищает астроциты и гиппокампальные нейроны от гибели, вызванной гипогликемией и окислительным стрессом (Henrich-Noack et al., 2006а). Внутримозговое введение низких доз тромбина (прекондиционирование) уменьшает повреждения мозга, вызываемые последующим введением высоких доз тромбина, внутримозговыми кровоизлияниями или церебральной ишемией (Masada et al., 2000; Sokolova, Reiser, 2008).

Обнаружена как повреждающая провоспалительная, так и протекторная противовоспалительная функция не только тромбина, но и других протеиназ, в том числе ФХа, который активирует PAR2 и PARI (Olson et al., 2004; Noorbakhsh et al., 2005; Feistritzer et al., 2005). В фибробластах ФХа повышает внутриклеточный кальций и стимулирует пролиферацию, продукцию проколлагена через PARI (Blanc-Brude et al., 2005).

АРС - мультифункциональный фермент, участвует в регуляции не только свертывания крови, но также воспаления и апоптоза, проявляя антивоспалительные и цитопротекторные свойства (Riewald et al., 2002; O'Brien et al., 2006). Рекомбинантная форма АРС (дготрекогин альфа) снижает смертность пациентов от тяжелого сепсиса (Abraham et al., 2005). Молекулярные основы антивоспалительного и антиапоптотического действия АРС еще не выяснены. АРС ингибирует апоптоз и блокирует воспаление, изменяя профиль экспрессии генов в эндотелиальных клетках (Griffin et al., 2007), снижает образование провоспалительных цитокинов активированными моноцитами (Joyce et al., 2004). АРС индуцирует протективные гены, активируя либо эндотелиальный рецептор протеина С (EPCR) (Esmon, 2005, 2006), либо каскад рецепторов EPCR-PAR1 (Ruf, 2005). Поэтому исследования экспрессии PARs и EPCR нейронами и их участия в действии АРС на клетки представляется весьма перспективным для выяснения механизмов анти/проапоптотического действия АРС. Известно, что использование в терапии тромботических инсультов тканевого активатора плазминогена (tPA) связано с риском развития осложнений-геморрагий, эксайтотоксичности (Kaur et al., 2004). Поиск новых нейропротекторов при эксайтотоксичности, в том числе и вызванной tPA -весьма перспективная задача (Mosnier, Griffin, 2006).

Pai, Cunningham , 2002). Показано специфическое взаимодействие PARI с HSP90 в дрожжах (Pai et al., 2001). На основании этих данных рецептор тромбина PARI включен в список клиентных белков, взаимодействующих с цитозольной формой HSP90. Известно, что ингибитор HSP90, гелданамицин, блокирует АТФазную активность HSP90 и предотвращает его взаимодействие с клиентными белками. Механизмы участия HSP90 в действии тромбина и АРС на нейроны мозга еще не изучены.

Важным пусковым механизмом развития нейродегенеративных процессов при инсультах, травмах мозга, болезнях Альцгеймера, Паркинсона, Гентингтона и др., является гиперстимуляция глутаматных рецепторов (Hossain, 2005), так называемая эксайтотоксичность. В настоящей работе для изучения роли ключевых протеи наз гемостаза в нейропротективных и нейродегенеративных процессах использована модель глутаматной эксайтотоксичности. Первичная культура нейронов является удобной экспериментальной моделью для изучения нейродеструктивных процессов, вызываемых глутаматом, так как цитологические и биохимические характеристики культивируемых нейронов близки тем, что наблюдаются у нейронов in situ (Хаспеков, 1995). Эксайтотоксичность — пусковой механизм нейрональной смерти (некротической и апоптотической) при многих неврологических нарушениях, таких как инсульт, травма, глаукома, рассеянный склероз и нейродегенеративные заболевания. При острой фокальной ишемии головного мозга в межклеточном пространстве значительно повышается содержание нейротрансмиттера глутамата, токсическое действие которого на нейроны развивается на фоне быстрого и неконтролируемого увеличения [Са ]; (Orrenius et al., 2003). Массивный вход Са2+ в нервные клетки по каналам ионотропных глутаматных рецепторов нарушает гомеостаз этого внутриклеточного мессенджера, запускает каскад внутриклеточных реакций, которые завершаются быстрой или отсроченной гибелью клеток механизмами апоптоза или некроза (Berliocchi et al., 2005).

В процесс гибели нейронов, глиальных, эндотелиальных, тучных и других клеток, участвующих в воспалении, пролиферации, ангиогенезе и др. вовлекается транскрипционный фактор NF-кВ (гетеродимер NF-KBp65 и р50). Получены данные о том, что активация NF-кВ в нейронах, которая ведет к деградации его ингибиторов IkBs и транслокации NF-кВ в ядро, вносит вклад как в гибель клеток при ишемии мозга (Schneider et al., 1999; Zhang et al., 2005; Crack et al., 2006), так и в выживание нейронов, повышая экспрессию антиапоптотических генов (Karin, Lin, 2002; Nakano et al., 2006).

Роль PAR рецепторов в действии тромбина и ФХа на выживаемость/гибель культивируемых нейронов мозга при эксайтотоксичности, вызванной глутаматом, ранее не изучалась. Не достаточно исследован механизм нейропротекторного и дегенеративного действия тромбина на культивируемые нейроны гиппокампа и кортекса, его влияние на уровень внутриклеточного кальция, на экспрессию PARs в нейронах. Отсутствуют данные о влиянии АРС на нейроны в условиях токсического действия глутамата и тромбина на клетки. Не известен рецепторный механизм действия АРС на нейроны гиппокампа и его влияние на активность транскрипционного фактора NF-кВ в этих клетках.

Цель исследования

Выяснение механизмов влияния ключевых протеиназ системы гемостаза: тромбина, фактора Ха и активированного протеина С (АРС) на выживаемость нейронов мозга при эксайтотоксичности.

Задачи исследования:

1. Исследовать влияние тромбина, ФХа и АРС в широком диапазоне концентраций (от пико- до наномолярных) на выживаемость и кальциевый гомеостаз культивируемых нейронов гиппокампа и коры мозга крысы в норме и при эксайтотоксичности, вызванной глутаматом. Оценить вклад 1Р3-рецепторов эндоплазматического ретикулума нейронов в действие протеиназ на внутриклеточную концентрацию кальция.

Положения, выносимые на защиту:

2. Рецепторы, активируемые протеиназами, необходимы для реализации протекторного действия протеиназ системы гемостаза. Для нейропротекторных эффектов протеиназ необходима протеолитическая активность ферментов. Тромбин защищает гиппокампальные и кортикальные нейроны от глутаматной эксайтотоксичности через PARI, ФХа - через неизвестный подтип PAR. Два рецептора — EPCR и PARI необходимы для нейропротекторного действия АРС на нейроны мозга крыс при эксайтотоксичности.

3. Тромбин через PARI вызывает быстрое и транзиторное увеличение внутриклеточного кальция в гиппокампальных и кортикальных нейронах механизмом, опосредуемым преимущественно через 1Рз-рецепторы эндоплазматического ретикулума.

5. Действие токсических концентраций глутамата и тромбина на нейроны гиппокампа вызывает транслокацию в ядро одной из субъединиц NF-кВ — NF-KBp65. Низкие концентрации протеиназ стабилизируют цитоплазматический комплекс NF-кВ. АРС защищает нейроны от гибели, блокируя активацию NF-кВ в нейронах, вызванную токсическими воздействиями.

Научная новизна

Впервые обнаружено, что:

• активированный протеин С (в низких (пМ) концентрациях) оказывает прямое антиапоптотическое действие на культивируемые нейроны мозга при эксайтотоксическом действии глутамата и высоких концентраций тромбина;

• в нейронах гиппокампа и коры крысы экспрессируется эндотелиальный рецептор протеина С (EPCR). Уровень экспрессии EPCR модулируется под действием тромбина и глутамата. Тромбин регулирует экспрессию PARs.

• протекторное действие АРС на нейроны мозга реализуется через два типа рецепторов - EPCR и PARI при участии HSP90;

• гиппокампальные нейроны более чувствительны (на два порядка) к действию АРС, чем кортикальные;

• токсические концентрации глутамата и тромбина вызывают активацию транскрипционного фактора NF-кВ в нейронах гиппокампа и коры, транслокацию в ядро субъединицы NF-tcBp65 и отсроченную гибель нейронов;

Теоретическая и практическая значимость

Нейропротекторное действие тромбина и ФХа обусловлено уменьшением дестабилизации кальциевого гомеостаза нейронов при глутаматной эксайтотоксичности. АРС защищает нейроны от гибели, блокируя активацию NF-кВ, вызванную токсическим действием на нейроны высоких концентраций глутамата или тромбина.

Данные о прямом цитопротекторном действии протеиназ гемостаза могут служить основой для разработки новых подходов к лечению травматических и ишемических повреждений нервной ткани и создания на базе агонистов и антагонистов рецепторов PAR препаратов с антиапоптотическими, антивоспалительными и репаративными свойствами, защищающими клетки от гибели и восстанавливающими ткани при терапии данных повреждений.

Апробация работы

Материалы диссертации были представлены на I и II Съездах физиологов

J.L j.1.

СНГ (Дагомыс, 2005; Кишинев, 2008); 4 и 5 International Symposium Focus 2006, 2008-.Cerebral Ischemia and Stroke (Magdeburg, 2006, 2008); 18th International Congress of Fibrinolysis and Proteolysis (San Diego, 2006), XX Съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007); 3rd Intern Congress "Neuroscience for Medicine and Psychology" (Sudak, Crimea, Ukraine, 2007); XXI Congress of ISTH (Geneva, 2007); VI Международном симпозиуме "Химия протеолитических ферментов" (Москва, 2007); XIX International Congress on Fibrinolysis and Proteolysis (Vienna, 2008); докладывались на отечественных и международных конференциях: «Тромбозы, геморрагии, ДВС-синдром: современные достижения» (Ярославль, 2005; Москва, 2008); «Биотехнология и медицина» (Москва, 2006, 2007); «Нейроспецифические метаболиты и энзимологические основы деятельности ЦНС» (Пенза, 2006); «Протеолиз, механизмы его регуляции и роль в физиологии и патологии клетки» (Минск, 2007); «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 2006, 2007); «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии» (Москва, 2007). Результаты работы обсуждались на заседаниях кафедры физиологии человека и животных МГУ им. М.В.Ломоносова и лаборатории, мембранологии с группой генетических исследований ГУ НЦЗД РАМН.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 40 научных работ в отечественной и зарубежной печати.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 215 стр., состоит из введения, обзора литературы, методов исследования, результатов собственных исследований,

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Горбачева, Любовь Руфэльевна

выводы

1. В культивируемых гиппокампальных и кортикальных нейронах мозга крысы экспрессируется EPCR (эндотелиальный рецептор протеина С) и все четыре подтипа PAR (рецептор, активируемый протеиназой) — PARI, PAR2, PAR3 и PAR4. Низкие концентрации тромбина стимулируют экспрессию PAR2 и PAR3 и снижают EPCR (через 4-12 часов) в культурах гиппокампальных и кортикальных нейронов.

4. В нейропротекторном действии тромбина и ФХа (но не активированного протеина С (АРС)) на культуры гиппокампальных нейронов при токсическом действии глутамата участвует Са2+-зависимый механизм.

5. Энтеропептидаза является эндогенным модулятором PARI и отменяет вызванное тромбином повышение внутриклеточного кальция в нейронах.

6. АРС в диапазоне низких концентраций (0,05-10 нМ) защищает культивируемые гиппокампальные и кортикальные нейроны от гибели при эксайтотоксичности, вызванной действием высоких концентраций глутамата или тромбина на нейроны.

9. Специфический ингибитор белка теплового шока 90, гелданамицин, полностью отменяет PARI-опосредованные протекторные эффекты АРС и тромбина при эксайтотоксичности, что свидетельствует об участии HSP90 в нейропротекторном действии АРС и тромбина на культивируемые гиппокампальные нейроны.

10. Ключевые протеиназы гемостаза - тромбин, ФХа и АРС являются регуляторами выживаемости нейронов в условиях глутаматного токсического воздействия на клетки мозга. Агонисты и антагонисты PARI могут быть использованы для разработки новых препаратов, направленных на коррекцию травматических, ишемических повреждений мозга.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Увеличение проницаемости ГЭБ при критических состояниях приводит к появлению в нервной ткани сериновых протеиназ системы свертывания крови, у которых обнаружены свойства клеточных регуляторов или стимуляторов процессов воспаления, репарации тканей, в том числе нейрорепарации и нейродегенерации (Балезина и др., 2004; Струкова и др., 2005; Wang, Reiser, 2003; Suo et al., 2004; Ossovskaya, Bunnett, 2004; Riewald, Ruf, 2005; Hollenberg, 2005; Sheehan, Tsirka, 2005). Однако, данные о влиянии протеиназ гемостаза на нейроны - противоречивы и не многочисленны (Xi et al., 2003; Guo et al., 2004; Suo et al., 2004; Wang et al 2007), а вопрос о механизмах их действия на нейроны еще не решен.

Полученные результаты показывают, что в низких концентрациях (до 10 нМ) протеиназы оказывают нейропротекторный эффект при токсическом действии глутамата. В высоких концентрациях (50-100 нМ) протеазы вызывают гибель клеток. Минимальные нейропротекторные концентрации тромбина и АРС составляют 0,1 нМ, а ФХа - на порядок выше (1 нМ). Разную специфичность ферментов в отношении субстратов - рецепторов PAR можно объяснить определенными различиями третичных структур этих родственных ферментов, а именно, наличием только в молекуле тромбина специфического анионсвязывающего экзосайта - АВЕ1, узнающего в структуре экзодомена PARI комплементарный этому экзосайту участок, подобный отрицательно заряженному С-концу гирудина, высокоспецифического ингибитора тромбина. Структурные особенности ферментов отвечают за различия в выборе субстратов и рецепторов.

Свое действие на клетки тромбин реализует как через PARI, так и через PAR3 и PAR4 (Струкова, 2001; Striggow et al., 2001; Suo et al., 2002; Ossovskaya, Bunnett, 2004; Guo et al, 2004). Использование агониста и антагониста PARI позволило нам установить, что тромбин оказывает нейропротекторное действие на гиппокампальные нейроны через PARI, поскольку антагонист PARI отменял защитное действие тромбина, а агонист PARI - имитировал его действие (рис. 41).

Таким образом, тромбин реализует свое нейропротекторное действие в узком диапазоне очень низких концентраций с участием PARI-рецепторов. Тогда как в других эффектах поливалентного тромбина, могут быть задействованы другие типы рецепторов тромбина PARI и PAR4 или PAR3 и PAR4.

До настоящего времени отсутствуют данные о рецепторном механизме действия ФХа на нейроны. Наши исследования показали, что предварительная инкубация клеток с пептидом-агонистом PAR2 не защищала клетки от гибели, вызванной глутаматом, а с антагонистами PARI и PAR2 не устраняла нейропротекторный эффект ФХа (рис. 42). Однако инактивация ФХа с помощью ФМСФ отменяла нейропротекторный эффект фермента. Можно предположить вовлечение в нейропротекторный эффект ФХа других подтипов PAR.

Известно, что тромбин уже в низких концентрациях активирует образование антикоагулянта АРС из протеина С крови, связывая высокоаффинный рецептор - тромбомодулин эндотелия (Egan et al., 1997; Esmon, 2003). Кроме регуляции образования тромбина АРС проявляет цитопротекторную и антивоспалительную активности (Joyce, Grinnell, 2002; Riewald et al., 2002; Esmon, 2005a; O'Brien et al., 2006; Griffin et al, 2006).

Однако, механизмы действия АРС при эксайтотоксичности, индуцируемой высокими концентрациями глутамата - не выяснены.

Наши исследования впервые показали, что уже в концентрации 50 пМ АРС может защищать нейроны гиппокампа и коры от гибели при эксайтотоксичности. Эффективная концентрация АРС соответствует концентрации эндогенного фермента, образуемого при активации свертывания крови (0,04 нМ) (Griffin et al., 2006). Следует отметить обнаруженные нами различия в действии АРС на кортикальные и на гиппокампальные нейроны. Устойчивость нейронов к гибели, вызываемой высокими концентрациями АРС, различалась: на кортикальных нейронах токсическим действием обладали 100 нМ АРС, а на гиппокампальных — 50 нМ. При этом максимальная концентрация АРС, обладающая нейропротекторным действием, на кортикальных нейронах была на порядок выше, чем в гиппокампальных. Выявленные нами различия в действии АРС на нейроны разных структур мозга указывают на разную чувствительность гиппокампальных и кортикальных нейронов к АРС.

В литературе имеются данные о действии АРС на клетки не только через подтип PARI, но и через другие подтипы - PAR2 и PAR3 (Riewald et al., 2003; Guo et al., 2004). Так, показано, что АРС активирует экспрессию протекторных генов, включая ген хемоаттрактантного белка 1 моноцитов -МСР-1, С-С хемокин, который стимулирует миграцию моноцитов и лейкоцитов через PARI и PAR2 эндотелиальных клеток человека по механизму, зависимому от рецептора EPCR (Riewald et al., 2003). На кортикальных нейронах показана реализация анти-апоптотического действия АРС через PARI и PAR3 при стауроспорин-вызванном апоптозе (Guo et al., 2004).

Мы исследовали участие PARI, PAR3 и EPCR в цитопротекторном действии АРС с помощью пептидов-антагонистов PARI - (Tyrl)-TRAP-7 и Mpr-Cha и специфических антител, блокирующих PARI, PAR3 и EPCR. Обнаружено, что блокада PARI и EPCR, но не PAR3 отменяла нейропротекторное действие АРС на гиппокампальные (рис. 43-45) и кортикальные нейроны (данные не приведены). Кроме того, предварительная инкубация клеток с АРС в эффективной концентрации (1,8 нМ) существенно (в 9 раз) снижала гибель клеток, вызванную 10 нМ тромбина (рис. 46), что также свидетельствует о PARI-опосредованном действии АРС.

Таким образом, антиапоптотическое действие АРС на нейроны при эксайтотоксичности, вызванной глутаматом, реализуется через два рецептора - PARI и EPCR. Эти данные подтверждены изучением экспрессии рецепторов в исследуемых нами клеточных культурах. Так, мы впервые выявили экспрессию EPCR в гиппокампальных и кортикальных нейронах крысы. Кроме того, мы обнаружили экспрессию в нейронах всех 4-х типов PAR рецепторов, причем преобладала экспрессия подтипа PARI. В отличие от данных Guo с соавторами (2004), которые исследовали гибель кортикальных нейронов, вызванную стауроспорином, мы не обнаружили участия PAR3 в нейропротекторном действии АРС при токсическом действии глутамата. Возможно, это связано с особенностями использованной нами модели - глутаматной эксайтотоксичности.

Поскольку глутамат в токсических концентрациях вызывает длительное и необратимое повышение [Са ];, можно предположить, что уменьшение нейротоксического воздействия глутамата на клетки при гу | инкубации с тромбином осуществляется через модуляцию [Са" ]j.

Наши исследования влияния тромбина на кальциевый гомеостаз нейронов показали, что вызываемое тромбином транзиторное повышение [Са" ]j, в основном, реализуется через 1Р3 рецепторы эндоплазматичекого ретикулума. Только благодаря этому механизму изменение концентрации [Са" ]j в ответ на действие тромбина реализуется в 50% всех нейронов.

Вместе с тем, рианодиновые рецепторы, вероятно, вносят свой вклад в изменение [Ca2+]j в нейронах под влиянием тромбина. Однако блокада этих рецепторов дантроленом полностью не отменяла эффект тромбина. В литературе имеются единичные данные об изменении [Са2+]; в гиппокампальных нейронах крысы под влиянием 100 нМ тромбина (Smith-Swintosky et al., 1995). В настоящей работе мы подтвердили полученные нами ранее данные (Киселева с соавт., 2004), что кальциевый сигнал тромбина в гиппокампальных нейронах имитирует пептид агонист PARI и блокирует антагонист PARI. Полученные нами результаты о ведущей роли 1Р3 рецепторов в реализации индуцируемого тромбином кальциевого сигнала согласуются с данными о том, что механизм PARI-зависимого кальциевого ответа олигодендроцитов опосредуется также через 1Р3 рецепторы эндоплазматического ретикулума (Wang et al., 2004).

Поскольку в основе токсического эффекта глутамата на нейроны лежит перегрузка клеток кальцием и нарушение кальциевого гомеостаза клетки, мы исследовали влияние тромбина на вызываемое глутаматом увеличение [Са" ]; в нейронах гиппокампа. Показано, что тромбин и ФХа улучшают восстановление кальциевого гомеостаза нейронов после действия глутамата (рис. 51). Механизм такого эффекта неизвестен, однако можно предположить, что сериновые протеазы через активацию внутриклеточных факторов улучшают состояние систем транспорта кальция из клеток наружу (прежде всего Са" -АТФазы плазматической мембраны). Другой возможный механизм - кальций, выбрасываемый из ретикулума, тормозит вход Са2+ по канал глутаматных рецепторов по принципу отрицательно обратной связи. Не исключена> и возможность того, что протеиназы уменьшают [Са" ]; сигнал, вызываемый активацией' глутаматных рецепторов. Так, ранее обнаружено, что предварительная инкубация клеток с низкими концентрациями, тромбина снижала внутриклеточный кальциевый сигнал в гиппокампальных нейронах при аппликации NMDA, агониста NMDA-глутаматных рецепторов (Киселева с соавт., 2004). По данным Blaabjerg с соавт. (2003), нейропротекция в нейронах гиппокампа может быть реализована через снижение ионных токов, опосредованных NMDA-рецепторами. Мы подтвердили данные, полученные нами ранее (Киселева с соавт., 2004) и показали, что способностью снижать в нейронах кальциевый сигнал, вызванный NMDA, обладают только низкие концентрации тромбина, оказывающие, как показано выше, протективное действие на клетки. В то время как повышение концентрации тромбина, вызывает потенцирование NMDA-инициирумого кальциевого ответа нейронов (рис. 52).

Полученные данные дают основания полагать, что тромбин в низких концентрациях защищает нейроны гиппокампа от токсического действия глутамата, модулируя вызванные глутаматом изменения [Ca2+]i (опосредованно через 1Рз рецепторы эндоплазматического ретикулума) и улучшая восстановление кальциевого гомеостаза в постглутаматный период. Поскольку ФХа не вызывает кальциевого сигнала в нейронах, его нейропротекторный эффект связан с кальций-зависимым механизмом вызванной глутаматом гибели клеток, по-видимому, более сложным образом.

Таким образом, хотя тромбин может сам вызывать гибель части популяции нейронов гиппокампа, однако при сочетанием действии тромбина (в низкой концентрации) с глутаматом он способен защищать клетки от индуцированного глутаматом апоптоза, причем в отдаленный период после действия глутамата. Механизм нейропротекции неизвестен. Увеличение внутриклеточной концентрации Са~ , вызываемое активацией PAR, может влиять на ряд внутриклеточных факторов как в ядре, так и в цитоплазме (транскрипционные факторы - NF-кВ, FosB/JunD АР-1 и др.) и запускать/тормозить экспрессию различных генов, в том числе тех белков (Bax/Bad семейства Bel, AIF, МАР-киназ, каспаз), активность которых определяет развитие апоптоза при токсическом действии глутамата (Sanchez-Perez et al., 2005).

Мы предположили, что важный транскрипционный фактор - NF-kB может вовлекаться не только в кальций-зависимый протекторный механизм действия тромбина, но в механизм действия на нейроны другой протеиназы -АРС. Согласно данным литературы, антивоспалительное действие АРС связывают с блокадой индукции провоспалительных агонистов клетками эндотелия и моноцитами (Струкова, 2004; Joyce et al., 2001; Bernard et al., 2001; Ely et al., 2003; Esmon, 2003; Ossovskaya, Bunnet, 2004; Levi et al., 2004; Feistritzer et al., 2006). Известно, что ишемия сопровождается воспалительным процессом. Мы обнаружили, что 30-минутное воздействие высокой концентрации глутамата вызывает в культивируемых нейронах транзиторную активацию NF-кВ и транслокацию субъединицы NF-KBp65 в ядро с максимумом через 2-4 часа после токсического воздействия глутамата. Действие глутамата на фоне низких концентраций АРС не сопровождалось значимым повышением уровня NF-KBp65 в ядерной фракции (по сравнению с контролем), что свидетельствует о защитном эффекте АРС при эксайтотоксичности.

Таким образом, механизм протекторного действия АРС на нейроны, подобно его антивоспалительному эффекту, реализуется, в частности, через модуляцию активации транскрипционного фактора NF-кВ. Запуск этого процесса опосредуется PARI и EPCR, на что указывают эксперименты с использованием специфических антител к рецепторам. Блокада этих рецепторов полностью отменяет индуцируемое АРС снижение уровня NF-кВр65 в ядре после токсического действия глутамата и высоких концентраций тромбина на нейроны.

В механизме гибели клеток, индуцированной гиперактивацией глутаматных рецепторов, особую роль играют некоторые белки теплового шока, в частности HSP90, способные защищать клетки от гибели (Hooven et al., 2004; Dou et al., 2005; Ouyang et al., 2005; Lee et al., 2007). Ранее обнаружено, что HSP90 участвует в изменении формы астроцитов, вызванном тромбином через активацию PARI (Pai et al., 2002), и показано специфическое взаимодействие HSP90 с С-концом PARI в дрожжах (Pai et al., 2001).

Поскольку PARI может взаимодействовать с цитозольной формой HSP90 (Pai et al., 2002; Pratt et al., 2003), мы предположили, что ингибирование активности HSP90 гелданамицином (Grenert et al., 1997) может блокировать защитное действие АРС и других агонистов PARI. Полученные нами результаты показали, что нейропротекторное действие АРС, также как и низких концентраций тромбина и пептида-агониста PARI, отменяется гелданамицином (рис. 59). Эти данные подтверждают PAR1-опосредованный характер нейропротекторного действия АРС на культивируемые нейроны при глутаматной токсичности и предполагают возможность участия HSP90 в этом процессе.

Таким образом, можно предположить, что нейропротекторные функции тромбина и АРС в культивируемых гиппокампальных и кортикальных нейронах реализуется через PARI при участии HSP90 (рис 63).

Полученные данные указывают на важную роль PARI в реализации эффектов как тромбина, так и АРС. Следовательно, регуляция функциональной активности этого рецептора позволит корректировать нейродегенеративные и нейропротективные функции протеиназ. Нами обнаружен новый эндогенный регулятор PARI - энтеропептидаза, которая, инактивируя рецептор, отменяет, в частности, кальциевый ответ нейронов на тромбин. Другая протеиназа пищеварительного тракта, дуоденаза, взаимодействуя с рецептором PARI ингибировала протекторное действие АРС на тучные клетки, активированные при воспалении или действии индукторов воспаления.

На основании полученных данных можно рассматривать тромбин, ФХа и АРС как клеточные регуляторы, которые взаимодействуя со своими специфическими расщепляемыми рецепторами, а в случае АРС с расщепляемым рецептором - PARI и EPCR, способны модулировать выживаемость нейронов при токсических воздействиях (рис. 63).

Наши данные и анализ данных литературы позволяют сформулировать гипотезу, согласно которой, ключевые ферменты гемостаза могут осуществлять своё системное и локальное действие как паракринные агонисты мембранных рецепторов и регуляторы клеточных функций разных систем организма, в том числе нервной, иммунной, пищеварительной и других (рис. 63).

На основании прямого протекторного действия на нейроны мозга протеиназ системы гемостаза - тромбина, ФХа и АРС могут быть разработаны новые подходы к лечению травматических и ишемических повреждений нервной ткани с помощью агонистов и антагонистов рецепторов PAR и на их основе созданы препараты с антиапоптотическими, антивоспалительными и репаративными свойствами. травма, ишемия, гипоксия мозга

-"■"* тромбин в низких концентрациях

PAR1/PAR4? iMllVll

NFKB

Эыпрегсия мРНК мембрана нейрона

PAR1 (Са^) / \ цитоплазма э кс а итотокс и ч но с ть р65р50 I NFK'B ядро проапоптотачес кие. воспапительньье факторы процессы, ведущие к выживанию нейронов процессы, ведущие к гибели нейронов

Рис. 63. Схема нейропротекторного действия низких концентраций тромбина и АРС при цитотоксичности. вызванной глутаматом и высокими концентрациями тромбина.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Горбачева, Любовь Руфэльевна, Москва

1. Балезина О.П., Герасименко Н.Ю., Дугина Т.Н., Струкова С.М. Особенности нейротропного действия тромбина // Успехи физиол. наук. 2004. 35(3) - С.37-49.

2. Бутенас С., Манн К.Г. Свёртывание крови. // Биохимия — 2002. т.67, вып. 1. С.5-15.

3. Горбачева JI.P., Сторожевых Т.П., Пинелис В.Г., Ишивата С., Струкова С.М. Модуляция тромбином и фактором Ха выживаемости гиппокампальных нейронов//Биохимия. 2006. 71(10). - С. 1338-1346.

4. Гусев Е.И. Основные механизмы острой церебральной ишемии // В кн.: Мозг: теоретические и клинические аспекты. — М.:Медицина, 2003 — 536 с.

5. Дериан С.К., Демиано Б.П., Д'Андре М.Р., Андраде-Гордон П. Регуляция тромбином клеточной функции через рецепторы, расщепляемые протеиназами: применение для терапии // Биохимия. 2002. Т 67. N1. -С.66-76.

6. Дугина Т.Н., Киселева Е.В., Чистов И.В., Умарова Б.А., Струкова С.М. Рецепторы семейства PAR связующее звено процессов свертывания крови и воспаления. // Биохимия. - 2002. Т.67(1). - С. 77-87.

7. Киселева Е.В., Сторожевых Т.П., Пинелис В.Г., Глуза Е., Струкова С.М. Участие тромбина в активации нейронов гиппокампа крысы // Бюлл.эксп.биол.мед. 2004. 134(5). - С.519-523.

8. Колодзейская М.В., Соколовская Л.И., Волков Г.Л. Роль А-цепи в функционировании активного центра а-тромбина человека (обзор) // Биохимия. 2008. Т.73, № 3. - С. 293-301.

9. Макарова A.M., Русанова А.В., Горбачева Л.Р., Умарова Б.А., Струкова С.М. Влияние активированного протеина С на секреторную активность перитонеальных тучных клеток крысы // Бюлл. эксп. биол. мед. 2006. Т. 142. № 10.-С. 382-385.

10. Макарова A.M., Горбачева JI.P., Замолодчикова Т.С., Румш Л.Д., Смирнов М., Струкова С.М. Роль PARI в протекторном действии активированного протеина С в активации не-иммуных тучных клетках // Биоорг. хим. 2007. 53(4). - С.412-26.

11. Николлас Дж.Г., Мартин А.Р., Валлас Б.Дж., Фукс П.А. От нейрона к мозгу// Пер. с англ. М.:Едиториал УРСС, 2003. - 672 с.

12. Русанова А.В., Марквичева Е.А., Струкова С.М. Агонисты рецептора тромбина PARI (PARI-АР, WPAR1-AP и АРС) как новые антиульцерогенные факторы // Матер, тез. докл. II съезда физиол. СНГ. Молдова. Кишенев. 2008. - С. 37.

13. Сторожевых Т.П., Пинелис В.Г., Винская Н.П., Сурин A.M., Ходоров Б.И. Ведущая роль Са" -АТФазы плазматической мембраны в восстановлении Са" -гомеостаза нейронов после глутаматного удара // Бюлл.Эксп.Биол.Мед. 2003. - 135. С.162-166.

14. Струкова С.М. Роль тромбоцитов и сериновых протеиназ в сопряжении свертывания крови и воспаления // Биохимия. 2004. Т. 69. - С. 13141331.

15. Струкова С.М., Киреева Е.Г., Дугина Т.Н. Механизмы взаимодействия тромбина с клетками. Взаимодействие тромбина с клетками эндотелия, тучными и другими // Вестник МГУ. Биология. 1997. № 1. - С. 8-13.

16. Струкова С.М. Тромбин регулятор процессов воспаления и репарации тканей. - Биохимия. 2001.Т 66. С. 14-27.

17. Струкова С.М., Серейская А.А., Осадчук Т.В. Структурные основы специфичности тромбина//Усп. совр. биол. 1989. Т. 107. - С.41-54.

18. Струкова С.М., Киселёва Е.В., Дугина Т.Н., Глуза Э., Сторожевых Т.П., Пинелис В.Г. Влияние тромбина на выживание гиппокампальных нейронов // Росс. Физиол. ж. им. Сеченова. 2005. Т. 91(1). — С. 53-60.

19. Хаспеков Л.Г. Механизмы и факторы нейродеструктивного действия возбуждающих аминокислот на нейроны головного мозга in vitro.// Автореф. Докт. дисс. Москва. 1995. - 75С.

20. Ходоров Б.И., Сторожевых Т.П., Сурин A.M., Сорокина Е.Г., Юрявичюс А.И., Бородин А.В., Винская Н.П., Хаспеков Л.Г., Пинелис В.Г. // Биол. Мембр. 2001. 18(6). -С.421-432.

21. Abraham Е., Laterre P., Garg R., Levy Н., Talwar D., Trzaskoma M.S., et al. Drotrecogin Alfa (Activated) for adults with severe sepsis and a low risk of death // N Engl J Med. 2005. 353. - P. 1332-1341.

22. Ando S., Otani H., Yagi Y., Kawai K., Araki H., Fukuhara Sh., Inagaki Ch. Proteinase-activated receptor 4 stimulation-induced epithelial-mesenchymal transition in alveolar epithelial cells // Resp. Res. 2007. - P.8-31.

23. Arai Т., Miklossy J., Klegeris A., et al. Thrombin and prothrombin are expressed by neurons and glial cells and accumulated in neurofibrillary tangles in Alzheimer disease brain // J Neuropathol Exp Neurol. 2006. 65. -P.19-25.

24. Arai Т., Guo J. P., McGeer P. L. Proteolysis of non-phosphorylated and phosphorylated tau by thrombin // J Biol Chem. 2005. 280. - P.5145-5153.

25. Ayala Y.M., Cantwell A.M., Rose Т., Bush L.A., Arosio D., Di Cera E. Molecular mapping of thrombin-receptor interactions // Proteins. 2001. 1;45(2). - P. 107-16.

26. Bachli E.B., Pech C.M., Johnson K.M., Johnson D.J., Tuddenham E.G., and McVery J.H. Factor Xa and thrombin, but not factor Vila, elicit specific cellular responses in dermal fibroblasts // J. Thromb. Haemost. 2003. V. 1. -P. 1935-1944.

27. Balazs A.B., Fabian A.J., Esmon Ch.T., and Mulligan R.C. Endothelial protein С receptor (CD201) explicitly identifies hematopoietic stem cells in murine bone marrow // Blood. 2006. V.107, № 6. - P.2317-2321.

28. Balcaitis S., Xie Y., Weinstein J.R., Andersen H., Hanisch U.K., Ransom B.R., Moller T. Expression of proteinase-activated receptors in mouse microglial cells // Neuroreport. 2003. 19;14(18). - P.2373-7.

29. Bal-Price A., Guy C. Brown Inflammatory Neurodegeneration Mediated by Nitric Oxide from Activated Glia-Inhibiting Neuronal Respiration, Causing Glutamate Release and Excitotoxicity // J. Neurosci. 2001. 21(17). -P.6480-6491.

30. Bano D, Nicotera P. Ca2+ signals and neuronal death in brain ischemia // Stroke. 2007. 38(2 Suppl). - P.674-6.

31. Beecher K.L., Andersen T.T., Fenton J.W., Festoff B.W. Thrombin receptor peptides induce shape change in neonatal murine astrocytes in culture // J Neurosci Res. 1994. 37(1). - P. 108-15.

32. Beere HM. 'The stress of dying': the role of heat shock proteins in the regulation of apoptosis // J Cell Sci. 2004. 117. - P. 2641-2651.

33. Beg AA, Sha WC, Bronson RT, Ghosh S, Baltimore D. Embryonic lethality and liver degeneration in mice lacking the RelA component of NF-kB // Nature. 1995. 376. - P. 167-70.

34. Benn S.C., Woolf C.J. Adult neuron survival strategies — slamming on the brakes. Neurosci. 2004. 5. - P. 686-700.

35. Berliocchi L., Bano D., Nicotera P. Ca signals and death programmes in neurons // Philos Trans R Soc Lond В Biol Sci. 2005. 29;360(1464). - P. 2255-8.

36. Bernard G.R., Vincent J.-.L, Laterre P.-F., LaRosa S.P., Dhainaut J.-F., Lopez-Rodriguez A., et al. Efficacy and safety of recombinant human activated protein С for severe sepsis // N Engl J Med.- 2001. 344.- P. 699709.

37. Birukova A. A., Birukov K. G., Smurova K., Adyshev D., Kaibuchi K., Alieva I., Garcia J. G. N., Verin A. D. Novel role of microtubules in thrombin-induced endothelial barrier dysfunction // FASEB J. 2004. 18. - P. 1879-1890.

38. Blaabjerg M., Fang L., Zimmer J., Baskys A. Neuroprotection against NMDA excitotoxicity by group I metabotropic glutamate receptors is associated with reduction of NMDA stimulated currents // Exp Neurol. 2003. 183(2). P.573-80.

39. Blanc-Brude O.P., Archer F., Leoni P., Derian C., Bolsover S., Laurent G.J., Chambers R.C. Factor Xa stimulates fibroblast procollagen production, proliferation, and calcium signaling via PARI activation // Exp Cell Res. -2005. 10;304(1). P. 16-27.

40. Воск P. Е., Panizzi P., Verhamme I. M. A. Exosites in the substrate specificity of blood coagulation reaction // J Thromb Haemost. 2007. 5(Suppl 1).-P. 81-94.

41. Bode W. Structure and interaction modes of thrombin // Blood Cells, Molecules, and Diseases. 2006. 36. - P. 122-130.

42. Bode W. The structure of thrombin, a chameleon-like proteinase // J Thromb Haemost. 2005. 3. - P. 2379-88.

43. Bohuslav J., Chen L.-f., Kwon H., Mu Y., Greene W.C. p53 Induces NF-kB Activation by an IkB Kinase-independent Mechanism Involving Phosphorylation of p65 by Ribosomal S6 Kinase 1 // J Biol Chem. 2004. 279, No. 25(18). - P. 26115-26125.

44. Boven L.A., Vergnolle N., Henry S.D., et al. Up-regulation of protease-activated receptor 1 expression in astrocytes during HIV encephalitis // J Immunol.-2003. 170. P.2638-2646.

45. Bretschneider E., Uzonyi В., Weber A.-A., Fischer J.W., Pape R., Lotzer K., Schror K. Human Vascular Smooth Muscle Cells Express Functionally Active Endothelial Cell Protein С Receptor // Circ Res. 2007. 100. - P. 255-262.

46. Brohi K., Cohen M.J., Ganter M.T., Matthay M.A., Mackersie R.C., Pittet J.F. Acute traumatic coagulopathy: initiated by hypoperfusion: modulated through the protein С pathway? // Ann Surg. 2007. 245(5). - P. 812-8.

47. Bunnett N.W. Protease-activated receptors: how proteases signal to cells to cause inflammation and pain // Semin Thromb Hemost. 2006. V. 32. - P. 3948.

48. Buresi M.C., Buret A.G., Hollenberg M.D., Mac Naughton W.K. Activation of proteinase activated receptor 1 stimulates epithelial chloride secretionthrough a unique MAP kinase- and cyclooxygenase- dependent pathway // FASEB J.-2002. 16.-P. 1515-1525.

49. Bushell T. The emergence of proteinase-activated receptor-2 as a novel target for the treatment of inflammation-related CNS disorders IIJ Physiol. 2007. 581.-P. 7-16.

50. Camerer E., Huang W., Coughlin S.R. Tissue factor- and factor X-dependent activation of protease-activated receptor 2 by factor Vila // PNAS. 2000. 97(10).-P. 5255-5260.

51. Cannon J. R., Hua Y., Richardson R. J., Xi G., Keep R.F., Schallert T. The effect of thrombin on a 6-hydroxydopamine model of Parkinson's disease depends on timing//Behav Brain Res. 2007. 183.-P. 161-168.

52. Cannon J. R., Keep R. F., Schallert Т., Hua Y., Richardson R.J., Xi G. Protease-activated receptor-1 mediates protection elicited by thrombin preconditioning in a rat 6-hydroxydopamine model of Parkinson's disease. // Brain Res. 2006. 1116.-P. 177-186.

53. Carreno-Muller E., Herrera A.J., de Pablos R.M. Tomas-Camardiel M., Venero J.L., Cano J., Machado A. Thrombin induces in vivo degeneration of nigral dopaminergic neurones along with the activation of microglia // J Neurochem. 2003. 84.-P. 1201-1214.

54. Carroll J.E., Hess D.C., Howard E.F., Hill W.D. Is nuclear factor-kappaB a good treatment target in brain ischemia/reperfusion injury? // Neuroreport. -2000. 26;11(9). Rl-4.

55. Cheng Т., Liu D., Griffin J.H., Fernandez J.A., Castellino F., Rosen E.D., et al. Activated protein С blocks p53-mediated apoptosis in ischemic human brain endothelium and is neuroprotective // Nat. Med. 2003. 9. - P. 338342.

56. Chien E.K., Sweet L., Phillippe M., Marietti S., Kim T.T., Wolff D.A., Thomas L., Bieber E. Protease-activated receptor isoform expression in pregnant and nonpregnant rat myometrial tissue // J Soc Gynecol Investig. -2003. 10(8).-P. 460-8.

57. Chiesa A., Rapizzi E., Tosello V., Pinton P., de Virgilio M., Fogarty K.E., Rizzuto R. Recombinant aequorin and green fluorescent protein as valuable tools in the study of cell signalling//Biochem J. -2001. 355. P. 1-12.

58. Chinopoulos C., Adam-Vizi V. Calcium, mitochondria and oxidative stress in neuronal pathology. Novel aspects of an enduring theme // FEBS J. 2006. 273(3).-P. 433-50.

59. Choi B.-H., Hur E.-M., Lee J.-H., Jun D.-J., Kim K.-T. Protein kinase C-mediated proteasomal degradation of MAP kinase phosphatase-1 contributes to glutamate-induced neuronal cell death // J of Cell Sci. 2006. 119(7). - P. 1329-1340.

60. Choi B.H., Suzuki M., Kim Т., et al. Protease nexin-1. Localization in the human brain suggests a protective role against extravasated serine proteases // Am J Pathol. 1990. 137. - P. 741-747.

61. Choi S.H., Joe E.H., Kim S.U., et al. Thrombin-induced microglial activation produces degeneration of nigral dopaminergic neurons in vivo // J Neurosci. -2003. 23.-P. 5877-5886.

62. Choi S.H., Lee D.Y., Chung E.S., et al. Inhibition of thrombin-induced microglial activation and NADPH oxidase by minocycline protects dopaminergic neurons in the substantia nigra in vivo // J Neurochem. 2005. 95.-P. 1755-1765.

63. Choi D. W. Ionic dependence of glutamate neurotoxicity // J. Neurosci. -1987. 7.-P. 369-379.

64. Choi D.W. Excitotoxicity, apoptosis, and ischemic stroke // J. Biochem. Mol. Biol. -2001. 34.-P. 8-14.

65. Choi S.H., Joe E.H., Kim S.U., Jin B.K. Thrombin-induced microglial activation produces degeneration of nigral dopaminergic neurons in vivo // J Neurosci. 2003a. 23. - P. 5877-5886.

66. Choi S.H., Lee D.Y., Kim S.U., Jin B.K. Thrombin-induced oxidative stress contributes to the death of hippocampal neurons in vivo: role of microglial NADPH oxidase // J Neurosci. 2005a. 25. - P. 4082-4090.

67. Choi S.H., Y., Lee D.Y., Ryu J.K., Kim J., Joe E.H., Jin B.K. Thrombin induces nigral dopaminergic neurodegeneration in vivo by altering expression of death-related proteins // Neurobiol Dis. 2003b. 14. - P. 181-193.

68. Claxton N.S., Fellers T.J., Davidson M.W. Laser scanning confocal microscopy. URL: http://www.olympusconfocal.com/theory/LSCMIntro.pdf viewed on the 11th March 2006.

69. Coelho A.M., Ossovskaya V., Bunnett N.W. Proteinase-activated receptor-2: physiological and pathophysiological roles // Curr Med Chem Cardiovasc Hematol Agents. 2003. 1(1). - P. 61-72.

70. Coughlin S.R. Protease-activated receptors in vascular biology // Thromb. Haemost. 2001. V. 86. - P. 298-307.

71. Coughlin S.R. How the protease thrombin talks to cells // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. V. 96. - P. 11023-11027.

72. Coughlin S.R. Protease-activated receptors and platelet function // Thromb. Haemost. 1999. V. 82. - P. 353-356.

73. Coughlin S.R. Thrombin signalling and protease activated receptors // Nature. 2000. V. 407. - P. 258-264.

74. Coughlin S.R. Protease-activated receptors in the cardiovascular system // Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 2002. 67. - P. 197-208.

75. Coughlin S.R. Protease-activated receptors in hemostasis, thrombosis and vascular biology // J Thromb Haemost. 2005. V. 3(8). - P. 1800-1814.

76. Coyle J.T., Puttfarcken P. Oxidative stress, glutamate, and neurodegenerative disorders // Science. 1993. 262. - P. 689-695.

77. Crack P.J., Taylor J.M., Ali U., Mansell A., Hertzog P.J. Potential contribution of NF-kappaB in neuronal cell death in the glutathione peroxidase-1 knockout mouse in response to ischemia-reperfusion injury // Stroke. 2006. 37(6)/ - P. 1533-8.

78. Cunningham D.D., Pulliam L., Vaughan P.J. Protease nexin-1 and thrombin: injury-related processes in the brain // Thromb Haemost. 1993. 70. - P. 168171.

79. Cuomo O., Pignataro G., Gala R., et al. Antithrombin reduces ischemic volume, ameliorates neurologoc deficits, and prolongs animal survival in both transient and permanent focal ischemia // Stroke. 2007. 38. - P. 3272-3279.

80. Dahlback В., Villoutreix B.O. Regulation of Blood Coagulation by the Protein С Anticoagulant Pathway Novel Insights Into Structure-Function Relationships and Molecular Recognition // Arterioscler Thromb Vase Biol. -2005. 25.-P. 1311-1320.

81. Dahlbahck В., Stenflo J. The protein С anticoagulant system // In: Stamatoyannopoulos G., Majerus P.W., Perlmutter R.M., Varmus H., eds. The molecular Basis of Blood Diseases, 3rd edn. Philadelphia: W.B. Saunders Co. 2001. P. 614-656.

82. Dang O. D.,Vindigni A., Di Cera E. An allosteric switch controls the procoagulant and anticoagulant activities of thrombin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. 92.-P. 5977-5981.

83. De'ry O., Corvera C.U., Steinhoff M., Bunnett N.W. Proteinase-activated receptors: novel mechanisms of signaling by serine proteases // Am. J. Physiol. 1998. 274 (Cell Physiol. 43). - P. C1429-C1452.

84. Deschepper C.F., Bigornia V., Berens M.E., et al. Production of thrombin and antithrombin III by brain and astroglial cell cultures // Brain Res Mol Brain Res. 1991. 11.-P. 355-358.

85. Dhainaut J.F., Marin N., Mignon A., Vinsonneau C: Hepatic response to sepsis: interaction between coagulation and inflammatory processes // Crit Care Med. -2001. 29(Suppl).- P. S42-S47.

86. Di Cera E., Page M.J., Bah A., Bush-Pelc L.A., Garvey L.C. Thrombin allostery // Phys Chem Chem Phys. 2007. 21 ;9(11). - P. 1291-306.

87. Diemer N.H., Siemkowicz E. Regional neurone damage after cerebral ischaemia in the normo- and hypoglycaemic rat // Neuropathol Appl Neurobiol.- 1981. 7(3).-P. 217-27.

88. Dihanich M., Kaser M., Reinhard E., et al. Prothrombin mRNA is expressed by cells of nervous system // Neuron. 1991. 6. - P. 575-581.

89. Donovan F.M., Cunningham D.D. Signaling pathways involved in thrombin-induced cell protection // J Biol Chem. 1998. 22;273(21). - P.:12746-52.

90. Dou F., Yuan L.D., Zhu J.J. Heat shock protein 90 indirectly regulates ERK activity by affecting Raf protein metabolism // Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2005. 37(7). - P. 501-5.

91. Dugina T.N., Kiseleva E.V., Glusa E., Strukova S.M. Activation of mast cells induced by agonists of proteinase-activated receptors under normal conditions and during acute inflammation in rats // Eur. J. Pharmacol. 2003. V. 471(2). -P. 141-147.

92. Dumas J.J., Kumar R., Seehra J., et al. Crystal structure of the Gplbalpha-thrombin complex essential for platelet aggregation // Science. 2003. 301. -P. 222-226.

93. Egan J.O., Kalafatis M., Mann K.G. The effect of Arg306~>Ala and Arg506->Gln substitutions in the inactivation of recombinant human factor Va by activated protein С and protein S // Protein Sci. 1997. 6(9). - P. 2016-27.

94. Ely E.W., Laterre P.F., Angus D.C., et al. Drotrecogin alfa (activated) administration across clinically important subgroups of patients with severe sepsis // Crit Care Med. 2003. V. 31. - P. 12-19.

95. Esmon C.T. Is APC activation of endothelial cell PARI important in severe sepsis?: No. // J. Thrombosis and Haemostasis. 2005. V.3. - P. 1910-1911.

96. Esmon C.T., Gu J-M, Xu J, Qu D, Stearns-Kurosawa D J., Kurosawa SH Regulation and functions of the protein С anticoagulant pathway //

97. Haematologica 1999; 84:363-368.

98. Esmon C.T. Does inflammation contribute to thrombotic events? // Haemostasis. 2000. 30 Suppl 2. - P. 34-40.

99. Esmon C.T. The protein С pathway // Chest. 2003. V. 124. - P. 26S-32S.

100. Esmon C.T. Coagulation inhibitors in inflammation // Inflammation and Haemostasis. 2005a. V. 33. - P. 401-405.

101. Esmon C.T. The endothelial protein С receptor // Curr Opin Hematol. 2006. 13(5).-P. 382-5.

102. Esmon C.T., Stenflo J., Suttie J.W. A new vitamin K-dependent protein. A phospholipid-binding zymogen of a serine esterase // J Biol Chem. 1976. 251(10).-P. 3052-6.

103. Fang M., Kovacs K.J., Fisher L.L., Larson A.A. Thrombin inhibits NMDA-mediated nociceptive activity in the mouse: possible mediation by endothelin // J Physiol. 2003. 15;549(Pt 3). - P. 903-17.

104. Faust S.N., Levin M., Harrison O.B., Goldin R.D., Lockhart M.S., Kondaveeti S., Laszik Z., Esmon C.T., Heyderman R.S: Dysfunction of endothelial protein С activation in severe meningococcal sepsis IIN Engl J Med. 2001. 345.-P. 408-416.

105. Feistritzer C., Lenta R., Riewald M. Protease-activated receptors-1 and -2 can mediate endothelial barrier protection: role in factor Xa signaling // J Thromb Haemost. 2005. 3. - P. 2798-805.

106. Feistritzer C., Riewald M. Endothelial barrier protection by activated protein С through PARI-dependent sphingosine 1-phosphate receptor-1 crossactivation//Blood. 2005. V.105. - P. 3178-3184.

107. Fenton J.W. Thrombin functions and antithrombotic intervention // Thromb Haemost. 1995. 74(1). P. 493-8.

108. Foster D.C., Rudinski M.S., Schach B.G., Berkner K.L., Kumar A.A., Hagen F.S., Sprecher C.A., Insley M.Y., Davie E.W. Propeptide of human protein С is necessary for gamma-carboxylation // Biochemistry. 1987. 26. - P. 70037011.

109. Frey T. Nucleic acid dyes for detection of apoptosis in live cells // Cytometry. 1995. 21(3).-P. 265-274.

110. Fujimoto S., Katsuki H., Ohnishi M., et al. Thrombin induces neurotoxicity depending on mitogen-activated protein kinase pathways in vivo // Neurosci. -2007. 144.-P. 694-701:

111. Fujimoto S., Katsuki H., Kume Т., Akaike A. Thrombin-induced delayed injury involves multiple and distinct signaling pathways in the cerebral cortex and the striatum in organotypic slice cultures // Neurobiol Dis. 2006. 22. - P. 130-142.

112. Fukudome K., Esmon C.T. Identification, cloning, and regulation of a novel endothelial cell protein C/activated protein С receptor // J Biol Chem. 1994. V.269. - P. 26486-26491.

113. Galligan L., Livingstone W., Volkov Y., Hokamp K., Murphy C., Lawler M., Fukudome K., and Smith O. Characterization of protein С receptor expression in monocytes//Br J Haematol. 2001. V.l 15. - P.408-414.

114. Ganopolsky J.G., Castellino F.J: A protein С deficiency exacerbates inflammatory and hypotensive responses in mice during polymicrobial sepsisin cecal ligation and puncture model // Am J Pathol. 2004. 165. - P. 14331446.

115. Gierer P., Hoffmann J.N., Mahr F., Menger M.D., Mittlmeier Т., Gradl G., Vollmar B. Activated protein С reduces tissue hypoxia, inflammation, and apoptosis in traumatized skeletal muscle during endotoxemia // Crit Care Med.-2007. 35(8).-P. 1966-71.

116. Giffard R.G., Xu L., Zhao H., Carrico W., Ouyang Y., Qiao Y., Sapolsky R., Steinberg G., Ни В., Yenari M.A. Chaperones, protein aggregation, and brain protection from hypoxic/ischemic injury // J Exp Biol. 2004. 207(Pt 18). -P. 3213-20.

117. Gill J.S., Pitts K., Rusnak F.M., Owen W.G., Windebank A.J. Thrombin induced inhibition of neurite outgrowth from dorsal root ganglion neurons. // Brain Res. 1998. 29;797(2). - P. 321-7.

118. Gingrich M.B., Junge C.E., Lyuboslavsky P., Traynelis S.F. Potentiation of NMDA receptor function by the serine protease thrombin // J Neurosci. -2000. 15;20(12).-P. 4582-95.

119. Grammas P., Samany P.G., Thirumangalakudi L. Thrombin and inflammatory proteins are elevated in Alzheimer's disease microvessels: implications for disease pathogenesis // J Alzheimers Dis. 2006. 9. - P. 51-58.

120. Grand R.J., Turnell A.S., Grabham P.W. Cellular consequences of thrombin-receptor activation// Biochem J. 1996. 313. - P. 353-68.

121. Granziera С., Thevenet J., Price M., Wiegler K., Magistretti P.J., Badaut J., Hirt L. Thrombin-induced ischemic tolerance is prevented by inhibiting c-jun N-terminal kinase // Brain Res. 2007. 1148. - P. 217-225.

122. Griffin J.H., Fernandez J.A., Gale A.J., Mosnier L.O. Activated protein С // J Thromb Haemost. 2007. 5 Suppl 1. - P. 73-80.

123. Griffin J.H.; Fernandez J.A., Liu D., Cheng Т., Guo H., Zlokovic B.V. Activated protein С and ischemic stroke // Crit Care Med. 2004. 32Suppl.. -P. S247-S253.

124. Griffin J.H., Fernandez J.A., Mosnier L.O., Liu D., Cheng Т., Guo H., Zlokovic B.V. The promise of protein С // Blood Cells Mol Dis. 2006. 36(2).-P. 211-6.

125. Grynkiewicz G., Poenie M., Tsien R.Y. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties // J. Biol. Chem. 1985. 260. -P. 3440-3450.

126. Guan J.X., Sun S.-g., Cao X.-b., Chen Z.-b., Tong E.-t. Effect of thrombin on blood brain barrier permeability and its mechanism // Chinese Med J. 2004. 117(11).-P. 1677-1681.

127. Guo H., Liu D., Gelbard H., Cheng Т., Insalaco R., Fernandez J.A., et al. Activated protein С prevents neuronal apoptosis via protease activated receptors 1 and 3 // Neuron. 2004. 41. - P. 563-572.

128. Guo Z., Lee J., Lane M., Mattson M. Iodoacetate protects hippocampal neurons against excitotoxic and oxidative injury: involvement of heat-shock proteins and Bcl-2 // J Neurochem. 2001. 79(2). - P. 361-70.

129. Guy O., Bartelt D.C., Amic J., Colomb E., Figarella C. Activation peptide of human trypsinogen 2 // FEBS Lett. 1976. 15;62(2). - P. 150-3.

130. Haley M., Xizhong C., Minneci P.C., Deans K.J., Natanson C., Eichacker P.Q. Recombinant human activated protein С in sepsis: assessing its clinical use // Am J Med Sci. 2004. 328. - P. 215-219.

131. Hayden M.S., Ghosh S. Signaling to NF-kappaB // Genes Dev. 2004. 15;18(18).-P. 2195-224.

132. Hanisch U.K., van Rossum D., Xie Y. et al. The microglia-activating potential of thrombin: the protease is not involved in the induction of proinflammatory cytokines and chemokines // J Biol Chem. 2004. 279. - P. 51880-51887.

133. Haughey N.J., Nath A., Mattson M.P., Slevin J.T., Geiger J.D. HIV-1 Tat through phosphorylation of NMDA receptors potentiates glutamate excitotoxicity // J. Neurochem. 2001. 78. - P. 457±467.

134. Henrich-Noack P., Riek-Burchardt M., Baldauf K., Reiser G., Reymann K.G. Focal ischemia induces expression of protease-activated receptorl (PARI) and PAR3 on microglia and enhances PAR4 labeling in the penumbra // Brain Res. 2006. 1070. - P. 232-241.

135. Henrich-Noack P., Striggow F., Reiser G., Reymann K. G. Preconditioning with thrombin can be protective or worsen damage after endothelin-1 -induced focal ischemia in rats // J Neurosci Res. 2006a. 83. - P. 469-475.

136. Ho W.C., Dickson K.M., Barker P.A. Nuclear Factor-KB Induced by Doxorubicin Is Deficient in Phosphorylation and Acetylation and Represses Nuclear Factor-KB-Dependent Transcription in Cancer Cells // Cancer Res. -2005. 65(10).-P. 4273-81.

137. Hoffmann M.C., Nitsch C., Scotti A.L., Reinhard E., Monard D. The prolonged presence of glia-derived nexin, an endogenous protease inhibitor, in the hippocampus after ischemia-induced delayed neuronal death // Neurosci. -1992. 49. P. 397-408.

138. Hollenberg M., Compton S.J. Proteinase Activated Receptors // Pharmacol.Rev. 2002. V.54. - P. 203-217.

139. Hollenberg M.D. Physiology and Pathophysiology of Proteinase-Activated Receptors (PARs): Proteinases as Hormone-Like Signal Messengers: PARs and More // J Pharmacol Sci. 2005. V.97. - P. 8 - 13.

140. Hollenberg M.D., Houle S. Proteinases as hormone-like signal messengers // Swiss Med Wkly. 2005. 23;135(29-30). - P. 425-32.

141. Hoogendoorn H., Toh C.H., Nesheim M.E., Giles A.R. a2-macroglobulin binds and inhibits activated protein С II Blood. 1991. 78. - P. 2283-2290.

142. Hooven T.A., Yamamoto Y., Jeffery W.R. Blind cavefish and heat shock protein chaperones: a novel role for hsp90alpha in lens apoptosis // Int J Dev Biol. 2004. 48(8-9). - P. 731-8.

143. Hossain M.A. Molecular mediators of hypoxic-ischemic injury and implications for epilepsy in the developing brain // Epilepsy Behav. 2005. 7(2).-P. 204-13.

144. Huang C.F., Li G., Ma R., et al. Thrombin-induced microglial activation contributes to the degeneration of nigral dopaminergic neurons in vivo // Neurosci Bull. 2008. 24. - P. 66-72.

145. Huntington J.A., Esmon C.T. The molecular basis of thrombin allostery revealed by a 1.8 A structure of the "slow" form // Structure. 2003. 11(4). -P. 469-79.

146. Huntington J.A. Molecular recognition mechanisms of thrombin // J Thromb Haemost. 2005. 3. - P. 1861-72.

147. Hyrc K., Handran S.D., Rothman S.M., Goldberg M.P. Ionized intracellular calcium concentration predicts excitotoxic neuronal death: observations withlow-affinity fluorescent calcium indicators // J Neurosci. 1997. 1;17(17). -P. 6669-77.

148. Irving E.A., Hadingham S.J., Roberts J., Gibbons M., Chabot-Fletcher M., Roshak A., Parsons A.A. Decreased nuclear factor-kappaB DNA binding activity following permanent focal cerebral ischaemia in the rat // Neurosci Lett. 2000. 7;288(1). - P. 45-8.

149. Isobe H., Okajima K., Harada N., Liu W., Okabe H. Activated protein С reduces stress-induced gastric mucosal injury in rats by inhibiting the endothelial cell injury // J Thromb Haemost. 2004. 2. - P. 313-20.

150. Jacques S.L., Kuliopulos A. Protease-activated receptor-4 uses dual prolines and an anionic retention motif for thrombin recognition and cleavage // Biochem J. 2003. 376. - P. 733-740.

151. Jalink K., Moolenaar W. H. Thrombin Receptor Activation Causes Rapid Neural Cell Rounding and Neurite Retraction Independent of Classic Second Messengers // J Cell Biol. 1992. 118(N2). - P. 411-419.

152. Jin G., Hayashi Т., Kawagoe J., Takizawa Т., Nagata Т., Nagano I., Syoji M., Abe K. Deficiency of PAR-2 gene increases acute focal ischemic brain injury // J Cereb Blood Flow Metab. 2005. 25(3). - P. 302-13.

153. Joyce D.E., Gelbert L., Ciaccia A., DeHoff В., Grinnell B.W. Gene expression and profile of antithrombotic protein с defines new mechanisms modulating inflammation and apoptosis // J Biol Chem. 2001. 276.- P. 11199-11203.

154. Joyce D.E., Grinnell B.W. Recombinant human activated protein С attenuates the inflammatory response in endothelium and monocytes by modulating nuclear factor-кВ // Crit Care Med. 2002. 30(Suppl). - P. S288-S292.

155. Joyce D.E., Nelson D.R., Grinnell B.W. Leukocyte and endothelial cell interactions in sepsis: relevance of the protein С pathway // Crit Care Med. -2004. 32. P. S280-S286.

156. Junge C.E., Lee C.J., Hubbard K.B., et al. Protease-activated receptor-1 in human brain: localization and functional expression in astrocytes // Exp Neurol. 2004. 188.-P. 94-103.

157. Kahn M.L., Nakashini Matsui M., Shapiro M.J., Ishihara H., Coughlin S.R. Protease-activated receptors 1 and 4 mediate activation of human platelets by thrombin // J.Clin.Invest. 1999. 103. - P. 879-889.

158. Kahn M.L., Zheng Y.W., Huang W., et al. A dual thrombin receptor system for platelet activation // Nature. 1998. 394. - P. 690-694.

159. Kamiya Т., Nito C., Ueda M., Kato K., Amemiya S., Terashi A., Katayama Y. Mild hypothermia enhances the neuroprotective effects of a selective thrombin inhibitor following transient focal ischemia in rats // Acta Neurochir Suppl. -2003. 86.-P. 195-8.

160. Karin M., Lin A. NF-кВ at the crossroads of life and death // Nat Immunol. -2002. 3.-P. 221-7.

161. Karin M., Ben-Neriah Y. Phosphorylation meets ubiquitination: the control of NF-kB activity // Ann. Rev. Immunol. 2000. V. 18. - P. 621-663.

162. Kaur J., Zhao Z., Klein G.M., Lo E.H., Buchan A.M. The neurotoxicity of tissue plasminogen activator? // J Cereb Blood Flow Metab. 2004. 24(9). -P. 945-63.

163. Khodorov B. Glutamate-induced deregulation of calcium homeostasis and mitochondrial dysfunction in mammalian central neurons // Progr in Bioph & Mol.Biol. -2003. -P.3-31.

164. Kiedrowski L., Brooker G., Costa E., Wroblewski J.T. Glutamate impairs neuronal calcium extrusion while reducing sodium gradient // Neuron. 1994. 12.-P. 295-300.

165. Kim K.Y., Kim M.Y., Choi H.S., et al. Thrombin induces IL-10 production in microglia as a negative feed-back regulator of TNF-alpha release // Neuroreport. 2002. 13. - P. 849-852.

166. Krishnamurti C., Young G.D., Barr C.F., Colleton C.A., Alving B.M. Enhancement of tissue plasmin activator-induced fibrinolysis by activated protein С in endotoxin-treated rabbits // J Lab Clin Med. 1991. V. 118. - P. 523-530.

167. Kroemer G., El-Deiry W.S., Golstein P., Peter M.E., Vaux D., Vandenabeele P., Zhivotovsky В., Blagosklonny M.V., Malorni W., Knight R.A., Piacentini M., Nagata S., Melino G. Cell Death Differ. 2005. 12. - P. 1463-1467.

168. Kurosawa S., Esmon C.T., Stearns-Kurosawa D.J. The soluble endothelial protein С receptor binds to activated neutrophils: involvement of proteinase-3 and CDllb/CD18 // J. Immunol. 2000. V. 165. - P. 4697-4703.

169. Lane D.A., Philippou H., Huntington J.A. Directing thrombin // Blood. — 2005. 106.-P. 2605-2612.

170. Laszik Z., Mitro A., Taylor F.B., Jr., Ferrell G., Esmon C.T. Human protein С receptor is present primarily on endothelium of large blood vessels: implications for the control of the protein С pathway. // Circulation. 1997. V. 96. - P. 3633-3640.

171. Lee D.Y., Oh Y.J., Jin B.K. Thrombin-activated microglia contribute to death of dopaminergic neurons in rat mesencephalic cultures: dual roles of mitogen-activated protein kinase signaling pathways. // Glia. 2005. 51. - P. 98-110.

172. Lee D.Y., Park K.W., Jin B.K. Thrombin induces neurodegeneration and microglial activation in the cortex in vivo and in vitro: proteolytic and non-proteolytic actions. // Biochem biophys Res Commun. 2006. 346. - P. 727738.

173. Lee D.Y., Park H.W., Park S.G., Cho S., Myung P.K., Park B.C., Lee do H. Proteomic analysis of glutamate-induced toxicity in HT22 cells // Proteomics. -2007. 7(2)-P. 185-93

174. Lee C.J., Mannaioni G., Yuan H., Woo D.H., Gingrich M.B. Traynelis S.F. Astrocytic control of synaptic NMDA receptors. // J Physiol. 2007a. 581(3). -P. 1057-81.

175. Lee K.J., Terada K., Oyadomari S., Inomata Y., Mori M., Gotoh T. Induction of molecular chaperones in carbon tetrachloride-treated rat liver: implications in protection against liver damage // Cell Stress Chaperones. 2004. 9(1). - P. 58-68.

176. Lee S.R., Lo E.H. Induction of caspase-mediated cell death by matrix metalloproteinases in cerebral endothelial cells after hypoxia-reoxygenation. // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2004. 24. - P. 720-727.

177. Levi M., Poll Т., Biiller H.R. Bidirectional Relation Between Inflammation and Coagulation. // Circulation. 2004. V. 109. - P. 2698-2704.

178. Lewis J., Devin A., Miller A., Lin Y., Rodriguez Y., Neckers L., Liu Z.-g. Disruption of Hsp90 Function Results in Degradation of the Death Domain Kinase, Receptor-interacting Protein (RIP), and Blockage of Tumor Necrosis

179. Factor-induced Nuclear Factor-kB Activation. // J Biol Chem. 2000. 275(14).-P. 10519-10526.

180. Limbrick D.D., Jr., Churn S.B., Sombati S., DeLorenzo R.J. Inability to restore resting intracellular calcium levels as an early indicator of delayed neuronal cell death. // Brain Res. 1995. 690(2). - P. 145-56.

181. Liu D., Cheng Т., Guo H. Tissue plasminogen activator neurovascular toxicity is controlled by activated protein C. // Nat.Med. 2004. 10. - P. 1379-1383

182. Liu X.Z., Xu X.M., Hu R., Du C., Zhang S.X., McDonald J.W., Dong H.X., Wu Y.J., Fan G.S., Jacquin M.F., Hsu C.Y., Choi D.W. // J. Neurosci.- 1997. 17.-P. 5395-5406.

183. Lo E.H. Combination stroke therapy: easy as APC? // Nat. Med. 2004. V. 10. № 12.-P. 1295-6.

184. Ludeman M.J., Kataoka H., Srinivasan Y., Esmon N., Esmon C.T. Coughlin S.R. PARI cleavage and signaling in response to activated protein С and thrombin. //J Biol Chem. -2005. V. 280. P. 13122-13128.

185. Luo W., Wang Y., Reiser G. Protease-activated receptors in the brain: receptor expression, activation, and functions in neurodegeneration and neuroprotection. // Brain Res Rev. 2007. 56. - P. 331-345.

186. Lust M., Vulcano M., Danese S. The protein С pathway in inflammatory bowel disease: the missing link between inflammation and coagulation. // Trends Mol Med. 2008. 14(6). - P. 237-44.

187. Macfarlane S.R., Seatter M.J., Капке Т., Hunter G.D., Plevin R. Proteinase-activated receptors. // Pharmacol Rev. 2001. 53. - P. 245-282.

188. Macko R.F., Killewich L.A., Fernandez J.A., Cox D.K., Gruber A., Griffin J.H. Brain-specific protein С activation during carotid artery occlusion in humans // Stroke. 1999. 30(3). - P. 542-5.

189. Major C.D., Santulli R.J., Derian C.K., Andrade-Gordon P. Extracellular mediators in atherosclerosis and thrombosis: lessons from thrombin receptor knockout mice. // Arterioscler Thromb Vase Biol. 2003. 23. - P. 931-939.

190. Mann K.G. Biochemistry and physiology of blood coagulation. // Thromb Haemost. 1999. 82. - P. 165-174.

191. Martorell L., Martinez-Gonzales J., Rodriguez C. Thrombin and protease-activated receptors (PARs) in atherothrombosis. // Thromb Haemost. 2008. 99.-P. 305-315.

192. Masada Т., Xi G., Hua Y., Keep R.F. The effects of thrombin preconditioning on focal cerebral ischemia in rats // Brain Res. 2000. 867(1-2). - P. 173-9.

193. Massa P.T., Aleyasin H., Park D.S., Мао X., Barger S.W. NFkappaB in neurons? The uncertainty principle in neurobiology. // J Neurochem. 2006. 97(3).-P. 607-18.

194. Mather Т., Oganessyan V., Hof P., Huber R., Foundling S., Esmon C., Bode W. The 2.8 A crystal structure of Gla-domainless activated protein C. // Embo J- 1996. V. 15. -P. 6822-6831.

195. McCutcheon K.R., Freese J.A., Frean J.A., Veale R.B., Sharp B.L., Markus M.B. Chloroquine-resistant isolates of Plasmodium falciparum with alternative CG2 omega repeat length polymorphisms // Am J Trop Med Hyg. -2000. 62(2).-P. 190-2.

196. McLaughlin J.N., Shen L., Holinstat M., Brooks J.D., DiBenedetto E., Hamm H.E. Functional Selectivity of G Protein Signaling by Agonist Peptides and

197. Thrombin for the Protease-activated Receptor-1. // J Biol Chem. 2005. V. 280. № 26 - P. 25048-25059.

198. McLean K., Schirm S., Johns A., Morser J., Light D.R. FXa-induced responses in vascular wall cells are PAR-mediated and inhibited by ZK-807834. // Thromb Res. 2001. 103(4) - P. 281-97,

199. Meli R., Raso G.M., Cicala C., Thrombin and PAR-1 activating peptide increase iNOS expression in cytokine-stimulated C6 glioma cells. // J Neurochem. 2001. 79.-P. 556-563.

200. Mhatre M., Nguyen A., Kashani Sh., Pham Т., Adesina A., Grammas P. Thrombin, a mediator of neurotoxicity and memory impairment. // Neurobiology of Aging. 2004. 25. - P. 783-793.

201. Mikenberg I., Widera D., Kaus A., Kaltschmidt В., Kaltschmidt C. Transcription factor NF-kappaB is transported to the nucleus via cytoplasmic dynein/dynactin motor complex in hippocampal neurons. // PLoS ONE. -2007. 2(7). P. 589.

202. Mizutani A., Okajima K., Uchiba M., Noguchi T. Activated protein С reduces ischemia/reperfusion-induced renal injury in rats by inhibiting leukocyte activation. // Blood. 2000. 95. - P. 3781-3787.

203. Molino M., Barnathan E.S., Numerof M., Clark J., Dreyer M., Cumashi A., Hoxi J.A., Schechter N., Woolkalis M., Brass L.F. Interactions of mast celltryptase with thrombin receptors and PAR-2. // J. Biol. Chem. 1997. V. 272. - P. 4043-4049.

204. MOller Т., Hanisch U.K., Ransom B.R. Thrombin-induced activation of cultured rodent microglia. // J Neurochem. 2000. 75. - P. 1539-1547.

205. Moore K.L., Andreoli S.P., Esmon N.L., Esmon C.T., Bang N.U. Endotoxin enhances tissue factor and suppresses thrombomodulin expression of human vascular endothelium in vitro. // J Clin Invest. 1987. 79. - P. 124-130.

206. Moore K.L., Esmon C.T., Esmon N.L. Tumor necrosis factor leads to the internalization and degradation of thrombomodulin from the surface of bovine aortic endothelial cells in culture. // Blood. 1989. 73. - P. 159-165.

207. Mosnier L.O., Griffin J.H. Protein С anticoagulant activity in relation to antiinflammatory and anti-apoptotic activities. // Front Biosci. 2006. 1, 11. - P. 2381-99.

208. Mosnier L.O., Zlokovic B.V., Griffin J.H. The cytoprotective protein С pathway. // Blood. 2007. 109. - P. 3161 -3172.

209. Murakami K., Okajima K., Uchiba M. Activated protein С attenuates endotoxin-induced pulmonary vascular injury by inhibiting activated leukocytes in rats. // Blood. 1996. V. 87. - P. 642-647.

210. Murphy Т.Н., Miyamoto M., Sastre A., Schnaar R.L. Coyle J.T. Glutamate toxicity in a neuronal cell line involves inhibition of cystine transport leading to oxidative stress. //Neuron. 1989. 2. - P. 1547-1558.

211. Nakamura M., Gabazza E.C., Imoto I., Yano Y., Taguchi O., Horiki N., Fukudome K., Suzuki K., Adachi Y. Anti-inflammatory effect of activated protein С in gastric epithelial cells. // J Thromb Haemost.- 2005. 3. P. 2721-9.

212. Nakanishi-Matsui M, Zheng YW, Sulciner DJ, Weiss EJ, Ludeman MJ, Coughlin SR.PAR3 is a cofactor for PAR4 activation by thrombin. . // Nature. 2000 Apr 6;404(6778). P. 609-13

213. Nakano H., Nakajima A., Sakon-Komazawa S., Piao J.H., Xue X., Okumura K. Reactive oxygen species mediate crosstalk between NF-kappaB and JNK. // Cell Death Differ. 2006. 13(5). - P. 730-7.

214. Nickel T.J., Kabir M.H., Talreja J., Stechschulte D.J., Dileepan K.N. Constitutive Expression of Functionally Active Protease-Activated Receptors 1 and 2 in Human Conjunctival Epithelial Cells Mediators of Inflammation V. 2006, Art. ID 61359.-P. 1-8.

215. Niclou S.P., Suidan H.S., Pavlik A., Changes in the expression of protease-activated receptor 1 and protease nexin-1 mRNA during rat nervous system development and after nerve lesion. // Eur J Neurosci. 1998. 10. - P. 15901607.

216. Nicole O., Goldshmidt A., Hamill C.E., Activation of protease-activated receptor-1 triggers astrogliosis after brain injury. // J Neurosci. 2005. 25. -P. 4319-4329.

217. Nicole O., Docagne F., Ali C., Margaill I., Carmeliet P., MacKenzie E.T., Vivien D., Buisson A. The proteolytic activity of tissue-plasminogen activator enhances NMDA receptor-mediated signaling. // Nat Med. 2001. 7(1). - P. 59-64.

218. Nicotera P., Leist M., Ferrando-May E. Intracellular ATP, a switch in the decision between apoptosis and necrosis. // Toxicol Lett. 1998. 28. - P. 102103, 139-42.

219. Nielsen J.S., Larsson A., Rix Т., Nyboe R., Gjedsted J., Krog J., Ledet Т., Tonnesen E. The effect of activated protein С on plasma cytokine levels in a porcine model of acute endotoxemialntensive. // Care Med. 2007. 33(6). -P. 1085-93.

220. Niu K.C., Lin M.T., Chang C.P. Hyperbaric oxygen improves survival in heatstroke rats by reducing multiorgan dysfunction and brain oxidative stress. // Eur J Pharmacol. 2007. 569. - P. 94-102.

221. Nomura K., Liu N., Nagai K., Hasegawa Т., Kobayashi I., Nogaki F., Tanaka M., Arai H., Fukatsu A., Kita Т., Ono T. Roles of coagulation pathway and factor Xa in rat mesangioproliferative glomerulonephritis. // Lab Invest. -2007. 87(2).-P. 150-60.

222. Noorbakhsh F., Vergnolle N., Hollenberg M.D., Power Ch. Proteinase-activated receptors in the nervous system. // Nature rev. 2003. V.4. - P. 981990.

223. Novoa E., Seegers W.H., Hassouna H.I. Improved procedures for the purification of selected vitamin K-dependent proteins // Prep Biochem. -1976. 6(5).-P. 307-38.

224. O'Brien L.A., Gupta A., Grinnell B.W. Activated protein С and sepsis. // Front Biosci. 2006. 1;11.-P. 676-98.

225. Oganesyan V., Oganesyan N., Terzyan S., Qu D., Dauter Z., Esmon N.L., Esmon C.T. The crystal structure of the endothelial protein С receptor and a bound phospholipid. // J Biol Chem. 2002. V.277. - P. 24851-24854.

226. Ogura A, Nishida T. The uterine vascular system of the golden hamster and its changes during the oestrous cycle. J Anat. 1988 Jun; 158:43-55

227. Ogura A., Miyamoto M., Kudo Y. Neuronal death in vitro: parallelism between survivability of hippocampal neurones and sustained elevation ofIcytosolic Ca" after exposure to glutamate receptor agonist. // Exp. Brain Res. 1998. V.73.-P. 447-458.

228. Okajima K., Koga S., Kaji M., Inoue M., Nakagaki Т., Funatsu A., Okabe H., Takatsuki K., Aoki N. Effect of protein С and activated protein С oncoagulation and fibrinolysis in normal human subjects. // Thromb Haemost. -1990. 19;63(1). P. 48-53.

229. Okajima K. Prevention of endothelial cell injury by activated protein C: the molecular mechanism(s) and therapeutic implications. // Curr Vase Pharmacol. 2004. 2(2). - P. 125-33.

230. Olejar Т., Matej R., Zadinova M., Pouckova P. Proteinase-activated receptor-2 expression on cerebral neurones after radiation damage: immunohistochemical observation in Wistar rats. // Int J Tissue React. 2002. 24(3).-P. 81-8.

231. Olney J.W. Role of excitotoxins in developmental neuropathology. // APMIS Suppl.- 1993. 40.-P. 103-12.

232. Olson E.E., Lyuboslavsky P., Traynelis S.F., McKeon R.J. PAR-1 deficiency protects against neuronal damage and neurologic deficits after unilateral cerebral hypoxia/ischemia. // J Cereb Blood Flow Metab. 2004. 24. - P. 964971.

233. Orrenius S., Zhivotovsky В., Nicotera P. Regulation of cell death: the calcium-apoptosis link. //Nat Rev Mol Cell Biol. 2003. 4(7). - P. 552-65.

234. Ossovskaya V.S., Bunnett N.W. Protease-activated receptors: contribution to physiology and disease. // Physiol Rev. 2004. 84. - P. 579-621.

235. Ouyang Y.B., Xu L., Giffard R.G. Geldanamycin treatment reduces delayed CA1 damage in mouse hippocampal organotypic cultures subjected to oxygen glucose deprivation. // Neurosci Lett. 2005. 380(3). - P. 229-33.

236. Pai K.S., Mahajan V.B., Lau A., Cunningham D.D. Thrombin receptor signaling to cytoskeleton requires Hsp90. // J Biol Chem. 2001. 31, 276(35). - P. 32642-7.

237. Pai K.S., Cunningham D.D. Geldanamycin specifically modulates thrombin-mediated morphological changes in mouse neuroblasts // J Neurochem. -2002. 80(4).-P. 715-8.

238. Pai K.S., Mahajan V., Cunningham D.D. Heat shock proteins and thrombin signaling in brain // J of Neurochem. 2003. 87(Suppl. 1). - P. C09-01.

239. Pe'rez-Casal M., Downey C., Fukudome K., Marx G., Toh Ch. H. Activated protein С induces the release of microparticle-associated endothelial protein С receptor//Blood. 2005. 105.-P. 1515-1522.

240. Pike C.J., Vaughan P.J., Cunningham D.D., Cotman C.W. Thrombin attenuates neuronal cell death and modulates astrocyte reactivity induced by beta-amyloid in vitro // J Neurochem. 1996. 66(4). - P. 1374-82.

241. Plescia J., Altieri D. Activation of Mac-1 (CDllb/CD18)-bound factor X by released cathepsin G defines an alternative pathway of leucocyte initiation of coagulation// Biochem. J. 1996. V.319. - P. 873-879.

242. Pompili E., Nori S. L., Geloso M. C., Guadagni E., Corvino V., Michetti F., Fumagalli L. Trimethyltin-induced differential expression of PAR subtypes in reactive astrocytes of the rat hippocampus // Brain Res Mol Brain Res. 2004. 122.-P. 93-98.

243. Pratt W.B., Toft D.O. Regulation of signaling protein function and trafficking by the hsp90/hsp70-based chaperone machinery // Exp Biol Med (Maywood). -2003. 228(2).-P. 111-33.

244. Qu D., Wang Y., Esmon N.L., Esmon C.T. Regulated endothelial protein С receptor shedding is mediated by tumor necrosis factor-a converting enzyme/AD AM 17 // J Thromb Haemost. 2006. 4ю - P. 1-8.

245. Ramos-Mandujano G., Vazquez-Juarez E., Hernandez-Benitez R., Pasantes-Morales H. Thrombin potently enhances swelling-sensitive glutamate efflux from cultured astrocytes // Glia. 2007. 55. - P. 917-925.

246. Randall R.D., Thayer S.A. Glutamate-induced calcium transient triggers delayed calcium overload and neurotoxicity in rat hippocampal neurons // J. Neurosci. 1992. V.12. - P. 1882-1895.

247. Rauch B.H., Millette E., Kenagy R.D., Daum G., Clowes A.W. Thrombin-and Factor Xa-Induced DNA Synthesis Is Mediated by Transactivation of Fibroblast Growth Factor Receptor-1 in Human Vascular Smooth Muscle Cells // Circ Res. 2004. 94. - P. 340-345.

248. Remick D.G. Pathophysiology of sepsis // Am J Pathol. 2007. 170(5). - P. 1435-44.

249. Rezaie A.R. Exosite-dependent regulation of the protein С anticoagulant pathway // Trends in Cardiovascular Medicine. 2003. V. 13. - P. 8-15.

250. Riek-Burchardt M., Striggow F., Henrich-Noack P., et al. Increase of prothrombin-mRNA after global cerebral ischemia in rats, with constant expression of protease nexin-1 and protease-activated receptors // Neurosci Lett.-2002. 329.-P. 181-184.

251. Riewald M., Ruf W. Protease-activated receptor-1 signaling by activated protein С in cytokine-perturbed endothelial cells is distinct from thrombin signaling // J Biol Chem. 2005. 280. - P. 19808-19814.

252. Riewald M., Petrovan R.J., Donner A. et al.: Activation of endothelial cell protease activated receptor 1 by the protein С pathway // Science. 2002. 296. -P. 1880-1882.

253. Riewald M., Petrovan R.J., Donner A., Ruf W. Activated protein С signals through the thrombin receptor PARI in endothelial cells // J Endotoxin Res. -2003. 9(5).-P. 317-21.

254. Roberts H.R., Monroe D.M., Oliver J.A., Chang J.Y., Hoffman M. Newer concepts ofblood coagulation // Haemophilia. 1998. 4. - P. 331-334.

255. Rocha S., Garrett M.D., Campbell K.J., Schumm K., Perkins N.D. Regulation of NF-jB and p53 through activation of ATR and Chkl by the ARF tumour suppressor // The EMBO J. 2005. 24. - P. 1157-1169.

256. Roe S.M., Prodromou C., O'Brien R., Ladbury J.E., Piper P.W., Pearl L.H. Structural basis for inhibition of the Hsp90 molecular chaperone by the antitumor antibiotics radicicol and geldanamycin // J Med Chem. 1999. 28;42(2). - P. 260-6.

257. Rohatgi Т., Sedehizade F., Reymann K.G., et al. Protease-activated receptors in neuronal development, neurodegeneration, and neuroprotection: thrombin as signaling molecule in the brain // Neurosci. 2004. 10. - P. 501-512.

258. Ruf W., Dorfleutner A., Riewald M. Specificity of coagulation factor signaling // J Thromb Haemost. 2003. 1. - P. 1495-1503.

259. Ruf W. Protease-activated receptor signaling in the regulation of inflammation // Crit Care Med. 2004. V. 32. - P. S287-S292.

260. Ruf W. Is APC activation of endothelial cell PARI important in severe sepsis?: Yes // J Thromb Haemost. 2005. 3(9). - P. 1912-4.

261. Ryan K.M., Ernst M.K., Rice N.R., Vousden K.H. Role of NF-kappaB in p53-mediated programmed cell death // Nature. 2000. 404. - P. 892-897.

262. Ryu J., Pyo H., Jou I., et al. Thrombin induces NO release from cultured rat microglia via protein kinase C, mitogen-activated protein kinase, and NF-kappa В // J Biol Chem. 2000. 275. - P. 29955-29959.

263. Saito Т., Bunnett N. W. Protease-Activated Receptors // NeuroMol. Med. -2005. 7.-P. 79-99.

264. Sambrano G.R., Huang W., Faruqi Т., Mahrus S., Craik C., and Coughlin S.R. Cathepsin G activate protease-activated receptor-4 in human platelets // J Biol Chem. 2000. V. 275. - P. 6819-6823.

265. Sanchez-Perez A., Llansola M., Cauli O., Felipo V. Modulation of NMD A receptors in the cerebellum. II. Signaling pathways and physiological modulators regulating NMDA receptor function. // Cerebellum. 2005. 4(3). -P. 162-70.

266. Sato S., Fujita N., Tsuruo T. Modulation of Akt kinase activity by binding to Hsp90 И Proc. Natl Acad. Sci. USA. -2000. 97. P. 10832-10837.

267. Scheffer G.L., Flens M.J., Hageman S., Izquierdo M.A., Shoemaker R.H., Scheper R.J. Expression of the vascular endothelial cell protein С receptor in epithelial tumour cells // Eur J Cancer. 2002. V. 38. - P. 1535-1542.

268. Schneggenburger R., Zhou Z., Konnerth A., Neher E. Fractional contribution of calcium to the cation curret through glutamate receptor channels // Neuron. 1993. V.16N.19. - P.133-143.

269. Schneider A., Martin-Villalba A., Weih F., Vogel J., Wirth Т., Schwaninger M. NF-kappaB is activated and promotes cell death in focal cerebral ischemia // Nat Med. 1999. 5(5). - P. 554-9.

270. Sheehan J.J., Tsirka S.E. Fibrin-modifying serine proteases thrombin, tPA, and plasmin in ischemic stroke: a review // Glia. 2005. 50(4). - P. 340-50.

271. Shen H.-Y., He J.-C., Wang Y., Huang Q.-Y., Chen J.-F. Geldanamycin Induces Heat Shock Protein 70 and Protects against MPTP-induced Dopaminergic Neurotoxicity in Mice // J Biol Chem. 2005. 280(48). - P. 39962-39969.

272. Shikamoto Y., Morita T. Expression of factor X in both the rat brain and cells of the central nervous system // FEBS Lett. 1999. 463. - P. 387-389.

273. Sinnreich M., Meins M., Niclou S.P., Suidan H.S., Monard D. Prothrombin overexpressed in post-natal neurones requires blood factors for activation in the mouse brain // J Neurochem. 2004. 88(6). - P. 1380-8.

274. Slungaard A. Platelet factor 4 modulation of the thrombomodulin-protein С system // Crit Care Med. 2004. V.32. - P. S331-S335.

275. Sokolova E., Reiser G. A novel therapeutic target in various lung diseases: Airway proteases and protease-activated receptors // Pharmacol Ther. 2007. 115.-P. 70-83.

276. Sokolova E., Reiser G. Prothrombin/thrombin and the thrombin receptors PAR-1 and PAR-4 in the brain: localization, expression and participation in neurodegenerative diseases // Thromb Haemost. 2008. 100(4). - P. 576-81.

277. Steinhoff M., Vergnolle N., Young S.H. Agonists of proteinase-activated receptor-2 induce inflammation by a neurogenic mechanism // Nature Medicine. 2000. V.6. - P. 151-158.

278. Striggow F., Riek-Burchardt M., Kiesel A., et al. Four different types of protease-activated receptors are widely expressed in the brain and up-regulated in hippocampus by severe ischemia // Eur J Neurosci. — 2001. 14. -P. 595-608.

279. Strukova S. Blood coagulation-dependent inflammation. Coagulation-dependent inflammation and inflammation-dependent thrombosis // Front Biosci. 2006. 11.-P. 59-80.

280. Strukova S.M., Dugina T.N., Chistov I.V. Lange M., Markvicheva E.A., Kuptsova S., Zubov V.P., Glusa E. Immobilized thrombin receptor agonist peptide accelerates wound healing in mice // Clin. Appl. Thromb. Hemost. -2001. V.7. P. 325-329.

281. Stubbs M.T., Bode W. The clot thickens: clues provided by thrombin structure // Trends Biochem Sci. 1995. 20. - P. 23-28.

282. Stubbs M.T., Bode W. A player of many parts: the spotlight falls on thrombin's structure // Thromb Res. 1993. 69(1). - P. 1-58.

283. Suo Z., Citron B.A., Festoff B.W. Thrombin: a potential proinflammatory mediator in neurotrauma and neurodegenerative disorders // Curr Drug Targets Inflamm Allergy. 2004. 3(1). - P. 105-14.

284. Suo Z., Wu M., Ameenuddin S. et al. Participation of protease-activated receptor-1 in thrombin-induced microglial activation // J Neurochem. 2002. 80.-P. 655-666.

285. Suo Z., Wu M., Citron B. A., Palazzo R. E., Festoff B. W., Gao C. Rapid tau aggregation and delayed hippocampal neuronal death induced by persistent thrombin signaling. // J Biol Chem. 2003. 278. - P. 37681-37689.

286. Suzuki K., Deyashiki Y., Nishioka J. et al. Protein С inhibitor: structure and function // Thromb Haemost. 1989. 61. - P. 337-342.

287. Swift S., Leger A.J., Talavera J., Zhang L., Bohm A., Kuliopulos A. Role of the PARI Receptor 8th Helix in Signaling The 7-8-1 receptor activation mechanism // J Biol Chem. 2006. V. 281, N. 7. - P. 4109-4116.

288. Takahashi M., Billups В., Rossi D., Sarantis M., Hamman M., Atwell D. The role of glutamate transporters in glutamate homeostasis in the brain // J.Exp.Biol. 1997. 200. - P. 401-40.

289. Takano H., Sugimura M., Kanazawa Y., Uchida Т., Morishima Y., Shirasaki Y. Protective effect of DY-9760e, a calmodulin antagonist, against neuronal cell death // Biol Pharm Bull. 2004. 27(11). - P. 1788-91.

290. Takuma К., Yan S.S., Stern D.M., Yamada K. Mitochondrial dysfunction, endoplasmic reticulum stress, and apoptosis in Alzheimer's disease // J Pharmacol Sci. -2005. 97(3).-P. 312-6.

291. Taoka Y., Okajima K., Uchiba M., Murakami K., Harada N., Johno M., Naruo M. Activated Protein С Reduces the Severity of Compression-Induced Spinal Cord Injury in Rats by Inhibiting Activation of Leukocytes // J. Neurosci. -1998. 75(4). P. 1393-1398.

292. Taylor Jr. F.B., Peer G.T., Lockhart M.S., Ferrell G., Esmon C.T. Endothelial cell protein С receptor plays an important role in protein С activation in vivo // Blood. 2001. V. 97. - P. 1685-1688.

293. Turgeon V.L., Lloyd E.D., Wang S., Festoff B.W., Houenou L.J. Thrombin Perturbs Neurite Outgrowth and Induces Apoptotic Cell Death in Enriched Chick Spinal Motoneuron Cultures through Caspase Activation // J Neurosci. 1998. 18(17). - P. 6882-6891.

294. Turgeon V.L., Milligan C.E., Houenou L.J. Activation of the protease-activated thrombin receptor (PAR)-l induces motoneuron degeneration in the developing avian embryo // J Neuropathol Exp Neurol. 1999. 58(5). - P. 499-504.

295. Ubl J.J., Sergeeva M., Reiser G. Desensitisation of protease-activated receptor-1 (PAR-1) in rat astrocytes: evidence for a novel mechanism for terminating Ca2+ signalling evoked by the tethered ligand // J Physiol. -2000. l;525Pt 2. P. 319-30.

296. Uchiba M., Okajima K., Oike Y., Ito Y., Fukudome K., Isobe H., Suda T. Activated Protein С Induces Endothelial Cell Proliferation by Mitogen-Activated Protein Kinase Activation In Vitro and Angiogenesis In Vivo // Circ Res. 2004. 95. - P. 34-41.

297. Vaughan P.J., Cunningham D.D. Regulation of protease nexin-1 synthesis and secretion in cultured brain cells by injury-related factors // J Biol Chem. -1993. 268.-P. 3720-3727.

298. Vaughan P J., Pike C.J., Cotman C.W., Cunningham D.D. Thrombin receptor activation protects neurons and astrocytes from cell death produced by environmental insults // J Neurosci. 1995. 15. - P. 5389-5401.

299. Vaughan P.J., Su J., Cotman C.W., Cunningham D.D. Protease nexin-1, a potent thrombin inhibitor, is reduced around cerebral blood vessels in Alzheimer's disease // Brain Res. 1994. 668. - P. 160-170.

300. Vergnolle N. Protease-activated receptors and inflammatory hyperalgesia // Mem Inst Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro. 2005. Vol. 100(Suppl. I). - P. 173176.

301. Vergnolle N. Review article: proteinase-activated receptors-novel signals for gastrointestinal pathophysiology // Aliment Pharmacol Ther. 2000. 14. - P. 257-266.

302. Vergnolle N., Ferazzini M., D'Andrea M,R„ Buddenkotte J„ Steinhoff M. Proteinase-activated receptors: novel signals for peripheral nerves // Trends Neurosci. 2003. V.26. - P.496-500.

303. Versteeg H.H., Spek C.A., Richel D.J., Peppelenbosch M.P. Coagulation factors Vila and Xa inhibit apoptosis and anoikis // Oncogen. 2004. 15;23(2).-P. 410-7.

304. Villegas-Mendez A, Montes R, Ambrose LR, Warrens AN, Laffan M, Lane DA. Proteolysis of the endothelial cell protein С receptor by neutrophil proteinase 3. J Thromb Haemost. 2007 May;5(5):980-8

305. Vu Т.К., Hung D.T., Wheaton V.I., et al. Molecular cloning of a functional thrombin receptor reveals a novel proteolytic mechanism of receptor activation//Cell. 1991. 64.-P. 1057-1068.

306. Wang H., Reiser G. Thrombin signaling in the brain: the role of protease-activated receptors // Biol Chem. 2003. 384. - P. 193-202.

307. Wang H., Ubl J.J., Reiser G. Four subtypes of protease-activated receptors, co-expressed in rat astrocytes, evoke different physiological signaling // Glia. -2002. 37.-P. 53-63.

308. Wang H., Ubl J.J., Strieker R., et al. Thrombin (PAR-l)-induced proliferation in astrocytes via МАРК involves multiple signaling pathways // Am J Physiol Cell Physiol. 2002a. 283. - P. 1351-1364.

309. Wang H., Reiser G. The role of the Ca -sensitive tyrosine kinase Pyk2 and Src in thrombin signaling in rat astrocytes // J. Neurochem. 2003a. V.84. N6.-P. 1349-1357.

310. Wang Y., Richter-Landsberg C., Reiser G. Expression of protease-activated receptors (PARs) in OLN-93 oligodendroglial cells and mechanism of PAR-1-induced calcium signaling // Neuroscience. 2004. 126(1). - P. 69-82.

311. Wang X., Lee S.R., Arai K., Lee S.R., Tsuji K., Rebeck G.W., Lo E.H. Lipoprotein receptor-mediated induction of matrix metalloproteinase by tissue plasminogen activator // Nat Med. 2003c. 9(10). - P. 1313-7.

312. Wang Y.F., Tsirka S.E., Strickland S., Stieg P.E., Soriano S.G., Lipton S.A. Tissue plasminogen activator (tPA) increases neuronal damage after focal cerebral ischemia in wild-type and tPA-deficient mice // Nat Med. 1998. 4(2).-P. 228-31.

313. Warren H.SH., Suffredini A F., Eichacker P Q.,. Munford RS. Risks and benefits of activated protein С treatment for severe sepsis // N Engl J Med. -2002. 347(13)26.-P.

314. Weinstein J.R., Gold S.J., Cunningham D.D., et al. Cellular localization of thrombin receptor mRNA in rat brain: expression by mesencephalic dopaminergic neurons and codistribution with prothrombin mRNA // J Neurosci.- 1995. 15.-P. 2906-2919.

315. Won S.J., Kim D.Y., Gwag B.J. Cellular and Molecular Pathways of Ischemic Neuronal Death // J Bioch Mol Biol. 2002. Vol. 35, No. 1. - P. 67-86.

316. Xi G., Keep R.F., Hua Y., Xiang J., Hoff J.T. Attenuation of thrombin-induced brain edema by cerebral thrombin preconditioning // Stroke. 1999. 30.-P. 1247-1255.

317. Xi G., Reiser G., Keep R.F. The role of thrombin and thrombin receptors in ischemic, hemorrhagic and traumatic brain injury: deleterious or protective? // J Neurochem. 2003. 84. - P. 3-9.

318. Xiao N., Callaway C.W., Lipinski C.A., Hicks S.D., DeFranco D.B. Geldanamycin Provides Posttreatment Protection Against Glutamate-Induced Oxidative Toxicity in a Mouse Hippocampal Cell Line // J. Neurochem. -1999. Vol. 72, No. l.-P 95-101.

319. Xu H., Gonzalo J.A., St Pierre Y., Williams I.R., Kupper T.S., Cotran R.S., Springer T.A., Gutierrez-Ramos J.C. Leukocytosis and resistance to septic shock in intercellular adhesion molecule 1-deficient mice // J Exp Med. -1994. 180(1).-P. 95-109.

320. Xu J., Qu D., Esmon N.L., Esmon C.T. Metalloproteolytic Release of Endothelial Cell Protein С Receptor // J Biol Chem. 2000. 275(8):25. - P. 6038-6044.

321. Xu W., Yu F., Yan M., Lu L., Zou W., Sun L., Zheng Z., Liu X. Geldanamycin, a heat shock protein 90-binding agent, disrupts Stat5 activation in IL-2-stimulated cells // J Cell Physiol. 2004. 198(2). - P. 18896.

322. Xue M., Thompson P., Kelso I., and Jackson C. Activated protein С stimulates proliferation, migration and wound closure, inhibits apoptosis and upregulates MMP-2 activity in cultured human keratinocytes // Exp Cell Res. -2004. V.299. P. 119-127.

323. Xue M., Campbell D., Jackson C.J. Protein С is an autocrine growth factor for human skin keratinocytes // J Biol Chem. 2007. 4;282(18). - P. 13610-6.

324. Yang L., Bae J.-S., Manithody C., Rezaie A. R. Identification of a Specific Exosite on Activated Protein С for Interaction with Protease Activated Receptor 1 // JBC Papers in Press. Published on June 19, 2007

325. Zeng W., Matter W.F., Yan S.B. et al.: Effect of drotrecogin alfa (activated) on human endothelial cell permeability and Rho kinase signaling // Crit Care Med. 2004. 32. - P. S302-S308.

326. Zhang Y.M., Bhavnani B.R. Glutamate-induced apoptosis in primary cortical neurons is inhibited by equine estrogens via down-regulation of caspase-3 and prevention of mitochondrial cytochrome с release BMC // Neurosci. 2005. 6.-P. 13.

327. Zheng Z., Kim J.Y., Ma H., Lee J.E., Yenari M.A. Anti-inflammatory effects of the 70 kDa heat shock protein in experimental stroke // J Cereb Blood Flow & Metab. 2007. 28. - P. 53-63.

328. Zhu W.J., Yamanaka H., Obata K., Dai Y., Kobayashi K., Kozai Т., Tokunaga A., Noguchi K. Expression of mRNA for four subtypes of the proteinase-activated receptor in rat dorsal root ganglia // Brain Res. 2005. 18;1041(2). -P. 205-11.

329. Zlokovic B.V., Zhang С., Liu D., Fernandez J., Griffin J.H., Chopp M. Functional recovery after embolic stroke in rodents by activated protein С // Ann Neurol. 2005. 58(3). - P. 474-7.

330. Zou J., Crews F. CREB and NF-kappaB transcription factors regulate sensitivity to excitotoxic and oxidative stress induced neuronal cell death // Cell Mol Neurobiol. 2006. 26(4-6). - P. 385-405.

Информация о работе

Горбачева, Любовь Руфэльевна
доктора биологических наук
Москва, 2008
ВАК 03.00.13

Диссертация

Нейропротективное действие ключевых протеиназ гемостаза - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Нейропротективное действие ключевых протеиназ гемостаза ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Нейропротективное действие ключевых протеиназ гемостаза"

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Горбачева, Любовь Руфэльевна

Введение Диссертация по биологии, на тему "Нейропротективное действие ключевых протеиназ гемостаза"

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Горбачева, Любовь Руфэльевна

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Горбачева, Любовь Руфэльевна, Москва

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Нейропротективное действие ключевых протеиназ гемостаза
ВАК РФ 03.00.13, Физиология