Эктопическая экспрессия вкусовых и обонятельных рецепторов в клетках островков Лангерганса и линии MIN6

1.

ЭКТОПИЧЕСКАЯ ЭКСПРЕССИЯ ВКУСОВЫХ И ОБОНЯТЕЛЬНЫХ
РЕЦЕПТОРОВ В КЛЕТКАХ ОСТРОВКОВ ЛАНГЕРГАНСА И ЛИНИИ MIN6
Коваленко Н.П., Кабанова Н.В., Копылова Е.Е., Ковалицкая Ю.А., Быстрова М.Ф., Масулис И.С.
Институт биофизики клетки РАН - обособленное подразделение ФГБУН «ФИЦ «Пущинский научный центр биологических
исследований РАН»
Представление об экспрессии ограниченного спектра специализированных рецепторных
белков, вовлеченных в реализацию функций клеток поджелудочной железы по принципу
обратной связи, пересматривается в связи с обнаружением в этих клетках рецепторов,
характерных для иных типов тканей, отличных по своему метаболическому профилю и роли
в организме. Это относится в первую очередь к гептаспиральным рецепторам, участвующим
в восприятии вкусовых и обонятельных сигналов. Роль этих рецепторов в физиологии клеток
поджелудочной железы до сих пор остается дискуссионной, а их экспрессия в отличие от
экспрессии в специализированных сенсорных клетках носит не специфический, а
эктопический характер.
В данной работе было проведено типирование транскриптов генов ОР (обонятельных
рецепторов) и сигнальных белков, вовлеченных во вкусовую трансдукцию в клетках
островков Лангерганса мыши и клетках линии MIN6, которая используется в качестве
модели инсулин-секретирующих клеток поджелудочной железы.
Результаты
Рис.1. ОТ-ПЦР анализ экспрессии генов сигнальных вкусовых
белков. А – в клетках вкусовой почки мыши, Б – в клетках
островков Лангерганса, В – в клетках линии MIN6.
ОТ-ПЦР анализ позволил выявить в клетках островков Лангерганса и клетках MIN6
экспрессию генов сигнальных белков, вовлеченных во вкусовую трансдукцию, причем
набор транскриптов отличался:
- в клетках островков Лангерганса обнаружены транскрипты генов вкусовых рецепторов
T1R1 и T1R3, а также генов компонентов сигнальных каскадов вкусовой трансдукции:
Gnat1, Gnat2, Gnat3, PLCb2.
- в клетках инсулиномы MIN6 выявлены транскрипты генов трех вкусовых рецепторов
T1R1, T1R2, T1R3, а также генов Gnat1, Gnat2, PLCb2.
Для сравнительного анализа экспрессии ОР в клетках обонятельного эпителия (ОЭ),
островков Лангерганса и MIN6 использовали подход получения клонотек на основе ПЦРпродукта, полученного с помощью вырожденных праймеров, позволяющих селективно
амплифицировать весь набор транскриптов этих генов ОР.
В клетках MIN6 выявлена воспроизводимая экспрессия рецепторов Olfr16, Olfr172,
Olfr412, Olfr544, Olfr1256. В клетках островков Лангерганса обнаруживаются транскрипты
Olfr455, Olfr458, Olfr 1273, Olfr1393, а также Olfr412 и Olfr544 из характерного для MIN6
набора рецепторов. Спектр экспрессируемых ОР существенно отличается для клеток MIN6,
клеток островков Лангерганса и клеток ОЭ. Только 1 рецептор оказался общим для клеток
ОЭ и островков Лангерганса – Olfr1273, и 3 рецептора обнаружены в клетках MIN6 и
островках Лангерганса – Olfr412, Olfr544 и Olfr1372.
Рис.2. ОТ-ПЦР с вырожденными праймерами к генам ОР.
ОК - отрицательный контроль обратной транскрипции.
1 - MIN6, 2 - ОК MIN6, 3 - клетки островков Лангерганса,
4 - ОК клетки островков Лангерганса, 5 - OЭ, 6 - ОК ОЭ.
А
Б
Рис. 3. Тканеспецифичный характер экспрессии генов обонятельных рецепторов по результатам анализа репрезентативных
клонотек исследуемых клеток и тканей.
Рис.5. Иммуногистохимический анализ экспрессии гормонов
поджелудочной железы в островках Лангерганса (А) и клетках
линии MIN6 (Б).
Рис.4. ОТ-ПЦР анализ экспрессии гормонов
поджелудочной железы в клетках MIN6 (А) и в
клетках островков Лангерганса (Б).
При помощи ОТ-ПЦР анализа показана экспрессия
гормонов поджелудочной железы глюкагона, инсулина,
соматостатина и панкреатического пептида ПП как в
клетках островков Лангерганса, так и в клетках линии
MIN6, которая представляет собой модель инсулинсекретирующих
клеток.
Полученные
данные
подтверждены
методами
иммуногистохимии
и
иммуноцитохимии.
ВЫВОДЫ
1.Обнаружена эктопическая экспрессия сигнальных белков, вовлеченных во вкусовую трансдукцию, в клетках островков Лангерганса и линии MIN6,
которые отличаются по способности экспрессировать гены T1R2 и Gnat3.
2. Получены данные, подтверждающие эктопическую экспрессию генов ОР в клетках островков Лангерганса и линии MIN6. Обнаружено, что
спектры экспрессируемых ОР отличаются для клеток островков Лангерганса и MIN6, при этом выявлены гены ОР, характерные для обоих образцов.
3. Результаты анализа экспрессии гормонов поджелудочной железы позволяют предположить, что клеточная линия MIN6 представляет собой скорее
модель клеток островков Лангерганса со множественным секреторным потенциалом, нежели специализированную популяцию инсулинсекретирующих клеток.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, грант №22-24-00860