Рецептор гидроксикарбоновой кислоты 2 (HCA 2 ), также известный как GPR109A и рецептор ниацина 1 (NIACR1), представляет собой белок , который у людей кодируется (его образование направляется) геном HCAR2 , а у грызунов — геном Hcar2 . [5] [6] [7] [8] Ген HCAR2 человека расположен на длинном (т. е. «q») плече хромосомы 12 в позиции 24.31 (обозначается как 12q24.31). [9] Как и два других рецептора гидроксикарбоновой кислоты , HCA 1 и HCA 3 , HCA 2 представляет собой рецептор, сопряженный с G-белком (GPCR), расположенный на поверхностной мембране клеток. [5] [10] HCA 2 связывается и, таким образом, активируется D-β-гидроксимасляной кислотой (далее именуемой β-гидроксимасляной кислотой), масляной кислотой и ниацином (также известным как никотиновая кислота). [7] [8] β-гидроксимасляная и масляная кислоты считаются эндогенными агентами, которые активируют HCA 2. В нормальных условиях уровень ниацина в крови слишком низок для этого: его назначают в виде препарата в высоких дозах, чтобы достичь уровней, которые активируют HCA 2. [11 ]
β-Гидроксимасляная кислота, масляная кислота и ниацин оказывают действие, которое не зависит от HCA 2 . Например: 1) β-гидроксимасляная кислота активирует рецептор свободных жирных кислот 3 [12] и ингибирует некоторые гистондеацетилазы , которые регулируют экспрессию различных генов, увеличивают выработку митохондриального аденозинтрифосфата и способствуют антиоксидантной защите; [13] 2) масляная кислота активирует рецептор свободных жирных кислот 2 и, как и β-гидроксимасляная кислота, активирует рецептор свободных жирных кислот 3 [14] и ингибирует некоторые гистондеацетилазы; [15] и 3) ниацин является предшественником NAD + (см. никотинамидадениндинуклеотид ), который при преобразовании в NAD + может изменять более 500 ферментативных реакций, которые играют ключевую роль в регуляции воспаления , функций митохондрий , аутофагии и апоптоза . [13] Следовательно, исследования, изучающие функции HCA 2 на основе действий масляной кислоты, β-гидроксимасляной кислоты, ниацина или других активаторов HCA 2, должны предоставить данные, указывающие на то, что они действительно делают это, активируя HCA 2. Один из часто используемых способов сделать это — показать, что активаторы не оказывают или оказывают ослабленное воздействие на клетки или животных с нокаутом гена Hca2 (т. е. клетки или животных, у которых были удалены или инактивированы гены HCa2 ) или клетки или животных с нокаутом гена (т. е. клетки или животные, у которых способность генов HCa2 экспрессировать HCA 2 значительно снижена). [16] Представленные здесь исследования активаторов HCA 2 сосредоточены на тех, которые включают эксперименты с клетками и животными с нокаутом и/или нокаутом гена Hca2 .
Исследования, проведенные в основном на животных и клетках, взятых у животных или людей, показывают или предполагают, что функции HCA 2 заключаются в 1) ингибировании липолиза и 2) ингибировании воспаления и, таким образом, подавлении развития определенных заболеваний, при которых воспаление способствует их развитию и/или тяжести. [13] [17] [18] К этим заболеваниям относятся: атеросклероз , [19] инсульт , болезнь Альцгеймера , болезнь Паркинсона , рассеянный склероз , патологическая боль (т. е. боль из-за аномальной активации нейронов ), [13] мастит , [20] гепатит из-за чрезмерного употребления алкоголя, [21] воспалительные заболевания кишечника , рак толстой кишки , [22] и, возможно, псориаз [23] и повреждение мозга из-за чрезмерного употребления алкоголя. [24]
HCA 2 обычно формируется и рассматривается как гомодимер , т. е. состоящий из двух присоединенных белков HCA 2. Однако гетеродимер , состоящий из белка HCA 2 , присоединенного к белку HCA 3 , был обнаружен в клетках эмбриональной почки человека HEK 293. Гены HCAR2 и HCAR3 человека расположены рядом друг с другом на хромосоме 12 в позиции 24.31 и имеют гомологию аминокислотной последовательности более 95%. Хотя, по-видимому, нет существенной разницы в реакциях, вызванных активацией клеток, экспрессирующих гомодимер HCA 2 , по сравнению с белками гетеродимера HCA 2 /HCA 3 , для подтверждения этого необходимы дополнительные исследования. [13] Кроме того: 1) HCA 2 и HCA 1 обнаружены у большинства видов млекопитающих, но HCA 3 обнаружен только у высших приматов [5] и 2) монодимерные белки HCA 2 и HCA 3 могут демонстрировать очень разную чувствительность к лигандам, например, ниацин связывается с HCA 2 и активирует его , но не связывается или связывается слабо с HCA 3 и активирует его . [25] Исследования HCA 2 в клетках и тканях человека не определили степень, в которой эти клетки и ткани также экспрессируют HCA 3 и образуют гетеродимеры HCA 3 -HCA 3. Исследования, цитируемые здесь, могут потребовать пересмотра, если будущие исследования покажут, что гетеродимеры HCA 2 -HCA 3 участвуют в эффектах «активаторов HCA 2 ». [13]
HCA 2 экспрессируется: 1) некоторыми клетками иммунной системы , например, нейтрофилами , моноцитами , макрофагами , дермальными дендритными клетками [ 18] и лимфоцитами ; [13] 2) клетками эпителия тонкой и толстой кишки , которые обращены к просвету кишечника ; [26] 3) эпителиальными клетками кожи , кератиноцитами и клетками Лангерганса ; [27] 4) жировыми клетками бурой и белой жировой ткани ; [28] 5) клетками эпителия молочной железы ; [ 20] 6) гепатоцитами ; 7 ) многоядерными остеокластами в костной ткани; 8) подоцитами почек ; [13] и 9) клетки нервной системы , например, клетки микроглии в коре головного мозга и гиппокампе , [24] клетки пигментного эпителия сетчатки глаза , [29] [30] астроциты и нейроны в рострально-вентролатеральном продолговатом мозге , а также шванновские и сателлитные глиальные клетки периферической нервной системы . [ 13]
Помимо масляной кислоты, β-гидроксимасляной кислоты и ниацина, сообщалось о следующих агентах, активирующих HCA 2 : монометилфумарат , [27] диметилфумарат (диметилфумарат является пролекарством , т.е. он не активирует HCA 2 напрямую , но быстро превращается в кишечнике животных в монометилфумарат [23] [31] ), [13] [32] Ацифран (Ацифран также связывается с HCA 3 , но с меньшим сродством к нему, чем к HCA 3 [25] ), Аципимокс , SCH 900271 , [27] MK-6892, [33] MK-1903, [34] GSK256073, [35] и N2L. [36]
Липолиз — это метаболический путь , в котором триглицериды гидролизуются , т. е. ферментативно расщепляются на их компоненты — свободные жирные кислоты и глицерин . Активация этого пути приводит к тому, что жировые клетки высвобождают вновь освобожденные жирные кислоты в кровоток и тем самым повышают уровень свободных жирных кислот в сыворотке ; ингибирование этого липолиза приводит к падению уровня свободных жирных кислот в сыворотке. Внутрисосудистая инъекция ниацина контрольным мышам быстро снижала уровень их жирных кислот в сыворотке, но не делала этого у мышей с нокаутом гена Hcar2 . Таким образом, HCA 2 выполняет функцию ингибирования липолиза и снижения уровня жирных кислот в сыворотке у мышей. [37] Ниацин также ингибирует липолиз, снижая уровень свободных жирных кислот в плазме у людей. Кроме того, препарат, активирующий HCA 2 , MK-1903, при приеме внутрь здоровыми добровольцами в фазах 1 и 2 клинических испытаний , резко снижал уровень свободных жирных кислот в плазме. Как и у ниацина, единственным серьезным побочным эффектом препарата было покраснение . Однако, в отличие от ниацина, MK-1903 оказал гораздо меньшее влияние, чем ниацин, на плазменные уровни триглицеридов и ЛПВП-c] (т. е. холестерин -ассоциированных липопротеинов высокой плотности ), которые являются терапевтическими целями ниацина для лечения первичной гиперлипидемии и гипертриглицеридемии . Эти результаты предполагают, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, ингибируют липолиз у людей ниацин и Mk-1903 , активируя HCA 2. [38] Исследования предполагают, что HCA 1 и, возможно, HCA 3 также ингибируют липолиз. [27]
Атеросклероз — это хроническое воспалительное артериальное заболевание, которое может вызывать сужение или окклюзию артерий и, таким образом, различные сердечно-сосудистые заболевания, такие как сердечные приступы и инсульты . В мышиной модели атеросклероза ApoE−/− мышей кормили пищей, богатой холестерином (т. е. способствующей развитию атеросклероза), одновременно с β-гидроксимасляной кислотой, никотином или соленой водой ежедневно в течение 9 недель. Аорты мышей , получавших β-гидроксимасляную кислоту и ниацин, имели гораздо меньше гистологических признаков атеросклероза (т. е. меньше атеросклеротических бляшек , липидных отложений и инфильтрирующих макрофагов M1 , способствующих развитию воспаления ), чем у мышей, получавших соленую воду. У мышей, которым давали β-гидроксимасляную кислоту, также были значительно более низкие уровни трех провоспалительных цитокинов в плазме крови, фактора некроза опухоли-α , интерлейкина-6 и интерлейкина-1β , чем у мышей, которым давали соленую воду. Дальнейшие исследования показали, что 1) β-гидроксимасляная кислота ингибировала липополисахарид -стимулированное созревание нормальных макрофагов, полученных из костного мозга , в макрофаги M1, но не делала этого в макрофагах, взятых из костного мозга мышей с нокаутом гена Hcar2 , и 2) у мышей, сконструированных с нокаутом гена Hcar2 , но без нормальных клеток костного мозга, которых лечили β-гидроксимасляной кислотой, было значительно больше признаков артериального воспаления и атеросклероза, чем у мышей, которым давали β-гидроксимасляную кислоту, у которых были нормальные клетки костного мозга. Эти результаты показывают, что противовоспалительное и антиатеросклеротическое действие β-гидроксимасляной кислоты у мышей ApoE−/− зависит от клеток, экспрессирующих HCA 2, полученных из костного мозга , возможно, макрофагов M1. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, подавляет ли HCA 2 развитие и/или прогрессирование атеросклероза у человека. [13] [39]
Инсульт — это развитие стойкой мозговой дисфункции, вызванной прерыванием кровотока и последующим повреждением мозга. Воспаление, которое развивается в поврежденных областях мозга, вызывает дальнейшее повреждение мозга. [13] Исследования показали, что HCA 2 уменьшает воспаление и, следовательно, степень повреждения мозга в животных моделях инсульта. Мыши, у которых была закупорена дистальная часть средних мозговых артерий , лечились либо β-гидроксимасляной кислотой, либо ниацином незадолго до и в течение 48 часов после закупорки артерии. У мышей, получавших β-гидроксимасляную кислоту, было меньше поврежденных мозговых тканей и лучшие результаты в угловом тесте (т. е. контрольные мыши, но не мыши, получавшие β-гидроксимасляную кислоту, имели тенденцию поворачиваться в сторону, противоположную поврежденному участку мозга). β-гидроксимасляная кислота не уменьшала повреждение мозга или не улучшала результаты углового теста у мышей с нокаутом гена Hca2 . Ниацин также уменьшал размер поврежденного участка мозга у нормальных, но не у мышей с нокаутом гена Hca2 . И у мышей, питавшихся кетогенной диетой в течение 14 дней (что увеличило их плазменные уровни β-гидроксимасляной кислоты), также наблюдалось уменьшение размера поврежденных участков мозга. Диета не имела такого эффекта у мышей с нокаутом гена Hca2 . Дальнейшие исследования показали, что эффект ниацина в уменьшении размера поврежденных участков мозга включал стимуляцию моноцитов и/или макрофагов, несущих HCA 2, для выработки простагландина D2 . [40] (Простагландин D2 обладает противовоспалительным действием. [41] ) Наконец, несколько других исследований, хотя и не изучали животных с нокаутом или нокдауном гена Hcar2 , сообщили, что β-гидроксимасляная кислота, ниацин, монометилфумарат и диметилфумарат уменьшали воспаление, повреждение тканей и/или симптомы в моделях инсульта у животных с окклюзией средней мозговой артерии. Эти результаты указывают на то, что HCA 2 уменьшает клинические последствия инсульта у грызунов, и поддерживают дальнейшие исследования, которые могут привести к разработке новых методов лечения инсульта у людей. [13]
Болезнь Альцгеймера — это форма деменции , которая связана с активацией провоспалительных микроглиальных клеток мозга; повышенной продукцией провоспалительных цитокинов ; и накоплением в мозге a) внеклеточных амилоидных бляшек , состоящих из неправильно свернутого белка амилоида-β , b) белка-предшественника амилоида-β (который ферментативно расщепляется до белка амилоида-β) и c) внутриклеточных агрегатов гиперфосфорилированного тау-белка . У людей с болезнью Альцгеймера обычно наблюдается прогрессирующее ухудшение когнитивных , поведенческих и сенсомоторных функций [42] наряду с увеличением накоплений агрегированных белков амилоида-β (что может быть ключевым фактором в развитии болезни Альцгеймера). [43] В мышиной модели болезни Альцгеймера 5XFAD мышей лечили β-гидроксимасляной кислотой или плацебо. По сравнению с мышами, которым вводили плацебо, мыши с β-гидроксимасляной кислотой показали лучшие результаты в тестировании на когнитивные способности /память; более низкие уровни провоспалительных цитокинов интерлейкина-1 бета , фактора некроза опухоли-альфа и интерлейкина-6 в мозге ; более низкие уровни белка-предшественника амилоида-бета в мозге и белка амилоида-β; и более высокие уровни неприлизина , фермента, который разрушает амилоидные белки и необходим для предотвращения болезни Альцгеймера у мышей (т. е. у мышей, у которых отсутствует функциональный ген, кодирующий неприлизин, развиваются симптомы, похожие на болезнь Альцгеймера). [13] [42] В другом исследовании мыши 5xFAD, которым подкожно вводили β-гидроксимасляную кислоту в течение 28 дней, показали лучшие когнитивные функции, более низкие уровни накопления пептида Aβ в мозге и большую активацию клеток микроглии в мозге по сравнению с мышами, которым вводили плацебо. Кроме того, уровни РНК-мессенджера HCA 2 были повышены в мозге этих мышей в период активного отложения бляшек. (Ткани мозга пациентов с болезнью Альцгеймера, вскрытые после смерти, также содержали более высокие уровни РНК-мессенджера HCA 2 , чем у людей, не страдающих болезнью Альцгеймера.) [42] В третьем исследовании контрольные мыши 5XFAD, у которых были нормальные уровни HCA 2 или у которых был отключен ген Hca2, лечились одобренной FDA формулой ниацина, Niaspan. Контрольные мыши, леченные Niaspan, имели меньше нейронов мозгапотери, меньшее количество и меньшие размеры мозговых бляшек и лучшая память (измеренная в тесте с Y-образным лабиринтом) по сравнению с мышами, не получавшими ниаспан: ниаспан не вызывал этих изменений у мышей с нокаутированным геном Hca2 . [43] Эти результаты указывают на то, что HCA 2 подавляет прогрессирование болезни Альцгеймера в мышиной модели и поддерживают дальнейшие исследования с конечной целью определения того, будут ли активаторы HCA 2 полезным дополнением к лечению болезни Альцгеймера. [13] [34] [42] [43]
У людей с болезнью Паркинсона развивается прогрессивно меньший контроль над своими двигательными движениями в сочетании с прогрессивно большей потерей дофаминовых нейронов в компактной части субстанции черного вещества мозга . После более длительного времени болезни у людей также могут развиться симптомы ухудшения познавательных способностей и, в конечном итоге, деменция при болезни Паркинсона . [44] Некоторые исследования предполагают, что HCA 2 может подавлять прогрессирование этого заболевания. В мышиной модели болезни Паркинсона контрольные самцы мышей и самцы мышей с нокаутом гена Hcar2 получали инъекции липополисахарида ( бактериального токсина , вызывающего воспаление ) в правую часть черной субстанции мозга и обследовались через 28 дней после инъекций. По сравнению с контрольными мышами, мыши с нокаутом гена Hcar2 продемонстрировали более выраженные повреждения дофаминовых нейронов, более выраженные двигательные дефициты и большее воспаление, судя по уровням трех провоспалительных цитокинов (интерлейкина-6, интерлейкина-1β и фактора некроза опухоли-α) в тканях среднего мозга и сыворотке . В дальнейших исследованиях изучались мыши, у которых ген Hcar2 был нокаутирован в микроглии, но не в других тканях. Следуя описанному выше протоколу инъекции липополисахарида, мышам в течение 28 дней давали раствор ниацина. Этот режим облегчил повреждения дофаминовых нейронов и двигательные дефициты у контрольных мышей, но не у мышей, сконструированных с нокаутом гена Hcar2 в микроглиальных клетках. [45] В модели болезни Паркинсона, вызванной MPTP , мыши получали внутрибрюшинные инъекции MPTP или плацебо (например, соленой воды) ежедневно в течение 7 дней с последующим ежедневным кормлением (через зонд ) плацебо соленой воды, масляной кислоты или монометилфумарата в течение 14 дней. По сравнению с мышами, не получавшими MPTP, мыши, получавшие MPTP с последующей соленой водой, развили дефектные двигательные функции, определенные в трех различных тестах, более низкие уровни дофамина в их полосатом теле, активацию микроглии в их черной субстанции и признаки системного воспаления (т. е. повышенные уровни сывороточных провоспалительных цитокинов, фактора некроза опухоли-α и интерлейкена-6). Мыши, получавшие MPTP с последующей масляной кислотой или монометилфумаратом, были значительно защищены от развития этих изменений. Дальнейшие исследования показали, что активация HCA 2 на микроглиальных клетках стимулировала их изменение с провоспалительного на противовоспалительный фенотип .[46] Эти результаты указывают на то, что HCA 2 подавляет воспаление, повреждение нейронов и неврологические симптомы в моделях болезни Паркинсона у мышей и предполагают, что агенты, активирующие этот рецептор, могут быть полезны при лечении и, следовательно, должны быть дополнительно изучены на людях с этим заболеванием. [13] [45] [46]
Рассеянный склероз — это аутоиммунное демиелинизирующее заболевание , при котором иммунная система человека вызывает воспалительное разрушение миелиновой оболочки, окружающей нейроны в центральной нервной системе . Это нарушает функции пораженных нейронов и вызывает различные неврологические симптомы в зависимости от того, какие нейроны повреждены. [13] В экспериментальной модели рассеянного склероза с аутоиммунным энцефаломиелитом у мышей, принимавших перорально диметилфумарат, наблюдалась меньшая инфильтрация иммунных клеток и демиелинизация в спинном мозге, а также улучшение двигательной функции по сравнению с мышами, не получавшими диметилфумарат. Эти улучшения, вызванные диметилфумаратом, не наблюдались у мышей с нокаутированным геном Hcar2 . [13] [47] Исследования культивируемых мышиных микроглиальных клеток , обработанных липополисахаридом, показали, что монометилфумарат переключает клетки с провоспалительного на противовоспалительный фенотип . Микроглиальные клетки, предварительно обработанные антителом, которое связывается с HCA 2 и тем самым блокирует его активацию , не показали этих фенотипических изменений. Эти исследования показывают, что HCA 2 действует, подавляя воспаление и тем самым неврологические симптомы в мышиной модели рассеянного склероза. В 2013 году Федеральное управление по лекарственным средствам одобрило диметилфумарат (торговое название Tecfidera [31] ) для лечения рассеянного склероза. [5] Хотя в настоящее время он считается одним из передовых (т.е. впервые использованных) методов лечения этого заболевания, механизм действия диметилфумарата , включая его влияние на HCA 2 при рассеянном склерозе у человека, до сих пор не определен [31] и требует изучения. [13]
Патологическая боль возникает из-за аномальной активации нейронов в сигнальных путях боли ) [13] [48] Например, нейроны в заднем роге спинного мозга позвоночника являются частью одного сигнального пути боли. Чрезмерная активация этих нейронов, вызванная воспалением, стимулирует выработку провоспалительных цитокинов (например, интерлейкина-2 и фактора некроза опухоли-α) и постоянную ноципластическую боль . [48] Многочисленные исследования на мышах и крысах показали, что β-гидроксимасляная кислота, диметилфумарат и MK-1903 оказывают анальгезирующее действие в моделях термической и механической гиперчувствительности, вызванной переломом большеберцовой кости, дегенерацией межпозвоночных дисков , полным артритом, вызванным адъювантом Фрейнда, системной красной волчанкой и хроническим сужением седалищного нерва . [13] В мышиной модели боли, вызванной хроническим сужением седалищного нерва, обезболивающее действие β-гидроксимасляной кислоты и диметилфумарата не наблюдалось у мышей с нокаутированным геном Hca2 . [49] Эти результаты указывают на то, что HCA 2 подавляет различные типы патологической боли у мышей и подтверждают исследования, направленные на изучение того, делает ли он это у людей. [13]
Мастит — это инфекционное или стерильное воспаление тканей молочной железы. В мышиной модели мастита самки мышей после беременности пили воду, содержащую ниацин, или обычную воду в течение 26 дней, а затем получали инъекции липополисахаридов в четвертую пару молочных желез . На следующий день каждая молочная железа была обследована. У мышей, которых кормили чистой водой, наблюдалось обширное воспаление молочных желез, в которые вводили липополисахарид, повышенный уровень провоспалительных цитокинов в молочных железах (например, интерлейкина-6, интерлейкина-1β и фактора некроза опухоли-α), серьезные структурные аномалии, такие как утолщенные стенки вокруг альвеол , вырабатывающих молоко , и разрушение барьера кровь-молоко, который предотвращает неконтролируемый обмен компонентами между кровью и альвеолярным молоком. Молочные железы контрольных мышей, которым вводили липополисахарид и кормили ниацином, но не мышей с нокаутированным геном Hca2 , которым кормили ниацином, имели гораздо меньше этих изменений. Эти результаты указывают на то, что HCA 2 функционирует для подавления воспаления и повреждений тканей, которые развиваются в мышиной модели мастита. [20] HCA 2 может играть аналогичную роль у крупного рогатого скота : у молочных коров с маститом, которым в течение 7 дней давали ниацин, наблюдалось снижение уровня провоспалительных цитокинов в сыворотке и молоке (т. е. фактора некроза опухоли-α, интерлейкина-6 и интерлейкина-1β) и меньшее количество клеток в молоке по сравнению с коровами с маститом, которых не лечили ниацином. Также было отмечено, что уровень HCA 2 в тканях молочной железы был выше у коров с маститом, чем у коров без него. [50] Таким образом, HCA 2 может оказаться мишенью для лечения мастита у коров и может быть полезным для изучения его роли в развитии мастита у человека. [20] [50]
В модели алкогольного гепатита мыши, которым вводили β-гидроксимасляную кислоту, показали меньше признаков воспаления печени по сравнению с контрольными мышами, на что указывали: 1) более низкие уровни аланинаминотрансферазы в плазме (фермента, выделяемого в кровоток поврежденными клетками печени); 2) меньший стеатоз печени (т. е. более низкие уровни жира в печени); и 3) меньшее количество нейтрофилов, способствующих воспалению , большее количество макрофагов M2 , подавляющих воспаление , и более высокие уровни информационной РНК, кодирующей подавляющий воспаление цитокин IL-10 , в их печени. Эффекты снижения воспаления β-гидроксимасляной кислоты не наблюдались у мышей с нокаутированным геном Hcar2 . В исследованиях на людях концентрация β-гидроксимасляной кислоты в печени десяти пациентов с алкогольным гепатитом была значительно ниже, чем у нормальных людей. Эти результаты указывают на то, что HCA 2 снижает тяжесть алкогольного гепатита у мышей и предполагают, что он может делать то же самое и, следовательно, должен быть дополнительно изучен на людях. [21]
Воспалительные заболевания кишечника , то есть язвенный колит и болезнь Крона , являются хроническими воспалительными заболеваниями желудочно-кишечного тракта , которые могут прогрессировать до рака толстой кишки . [22] Рак толстой кишки, даже если ему не предшествовало воспалительное заболевание кишечника, обычно показывает наличие воспалительной реакции, которая устанавливается для борьбы с вторгающимися кишечными микроорганизмами . В мышиной модели колита крысам давали ниацин или воду в течение 2 недель, делали ежедневные ректальные инъекции вызывающего колит агента, йодацетамида , и умерщвляли на 15-й день. По сравнению с крысами, получавшими воду, у крыс, получавших ниацин, развился более легкий колит, что определялось меньшим снижением веса тела, меньшим снижением веса толстой кишки и меньшим повышением уровня миелопероксидазы в тканях толстой кишки , индикатора инфильтрации воспалительных клеток (то есть полиморфноядерных лейкоцитов ). В мышиной модели колита, приводящего к раку толстой кишки, мышей лечили декстрансульфатом натрия, чтобы вызвать колит, и внутрибрюшинной инъекцией азоксиметана , канцерогена , вызывающего рак толстой кишки . В этой мышиной модели Apc Min/+ : 1) у мышей, получавших диету, которая значительно снижала уровень масляной кислоты в толстой кишке, развился колит и многочисленные потенциально предраковые полипы толстой кишки ; 2) у мышей, получавших обычную диету, было меньше этих изменений; и 3) лечение ниацином мышей, получавших диету, снижающую масляную кислоту, подавило эти изменения, но не сделало этого у мышей с нокаутом гена Hcar2 на диете, снижающей масляную кислоту. [22] Таким образом, HCA 2 действует, подавляя колит как в крысиных, так и в мышиных моделях колита, а в мышиной модели язвенного колита уменьшило образование потенциально предраковых полипов. [22] В исследованиях на людях уровни РНК-мессенджера, кодирующего HCA 2, у 18 человек с раком толстой кишки были намного ниже в их раковых клетках, чем в их нормальных тканях толстой кишки, а также были ниже в 10 линиях клеток рака толстой кишки человека , чем в 2 линиях нераковых клеток толстой кишки человека. (Уровни РНК-мессенджера HCA 3 также были ниже в раковых клетках толстой кишки, чем в нераковых тканях толстой кишки пациентов.) Кроме того, предполагается, что люди, страдающие воспалительными заболеваниями кишечника и употребляющие пищу, повышающую их уровни β-гидроксимасляной и масляной кислот, демонстрируют клинические улучшения в своем заболевании и снижение скорости его прогрессирования до рака толстой кишки. [26]Эти результаты свидетельствуют о том, что рак толстой кишки у человека, которому не предшествовало воспалительное заболевание кишечника, связан со снижением экспрессии HCA 2 (и HCA 3 ) из-за подавления генов , что снижение HCA 2 (и/или HCA 3 ) может быть связано с развитием и/или прогрессированием этих видов рака. [51] [52] и что HCA 2 может подавлять язвенный колит у человека, а также его прогрессирование в рак толстой кишки. [26]
Активаторы HCA 2 , как было показано, подавляют воспаление и тяжесть заболевания в двух других моделях животных. Однако эти исследования не изучали животных с нокаутом/нокдауном гена Hca2 . Эти модели предназначены для псориаза [23] и воспаления мозговой ткани, травм и поведенческих отклонений, вызванных алкоголем . [24]
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )