scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-15-2-54-62scbmt-133Research ArticleРЕЛЕВАНТНОЕ И АЛЬТЕРНАТИВНОЕ БИОМОДЕЛИРОВАНИЕRELEVANT AND ALTERNATIVE BIOMODELLINGЦИТОКИНОВЫЙ ПРОФИЛЬ ЛАБОРАТОРНЫХ ИНБРЕДНЫХ И ТРАНСГЕННЫХ МЫШЕЙ В ОЦЕНКЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА И ПОИСКЕ НОВЫХ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВCYTOKINE PROFILE OF LABORATORY INBRED AND TRANSGENIC MICE IN THE EVALUATION OF THE IMMUNOLOGICAL STATUS AND SEARCH FOR NEW PHARMACOLOGICAL REGULATORSДуляМ. С.DulyaM. S.

143442, Российская Федерация, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

mdulya@gmail.comКаркищенкоВ. Н.KarkischenkoV. N.

д.м.н., проф.,

143442, Российская Федерация, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

Dr. Sci. (Med.), Prof.,

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

scbmt@yandex.ruХвостовД. В.KhvostovD. V.

143442, Российская Федерация, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

daniil_hvostov@mail.ruАгельдиновР. А.AgeldinovR. A.

143442, Российская Федерация, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

ageldinov@gmail.comКаркищенкоН. Н.KarkischenkoN. N.

д.м.н., проф., чл.-корр. РАН, акад. РАРАН

143442, Российская Федерация, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, владение 1

Dr. Sci. (Med.), Prof., Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Academician of the Russian Academy of Rocket and Artillery Sciences

143442, Russian Federation, Moscow region, Krasnogorsk district, Settlement Svetlye Gory, building 1

niknik2808@yandex.ruФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства России»РоссияScientific Center of Biomedical Technologies of the Federal Medical and Biological Agency of RussiaRussian Federation201901072019025462Copyright © Дуля М.С., Каркищенко В.Н., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А., Каркищенко Н.Н., 20192019Дуля М.С., Каркищенко В.Н., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А., Каркищенко Н.Н.Dulya M.S., Karkischenko V.N., Khvostov D.V., Ageldinov R.A., Karkischenko N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/133

В статье приведены результаты исследований цитокинового профиля лабораторных мышей, включая впервые установленные данные цитокинового статуса трансгенных мышей NAT1hom и NAT2hom. Использована методология анализа цитокинов в сыворотке крови лабораторных животных методом мультиплексного xMAP-анализа на магнитных частицах. Для мышей инбредных линий C57BL/6 и Balb/c представлены данные по изменению количественного содержания цитокинов в плазме крови мышей после однократного введения препаратов полимурамил и такролимус. Изучено влияние на цитокиновый профиль иммуносупрессора — такролимуса и иммуномодулятора — полимурамила. Особое внимание уделено динамике концентрации фактора некроза опухоли (TNF-α) как одному из важнейших критериев биологического действия иммуномодуляторов. Определена продукция TNF-α в условиях экспериментальной иммуносупрессии, подтверждены иммуномодулирующие свойства полимурамила в условиях острого воспаления на модели гриппа у мышей. Предложено использовать трансгенных гуманизированных мышей линий NAT1hom и NAT2hom в иммунологических исследованиях и поиске новых фармакологических молекул-регуляторов, метаболизирующихся с участием систем ацетилирования организма. Полученные данные сопоставлены с влиянием на цитокиновый статус ингината — эффективного ингибитора N-ацетилтрансферазы (NAT2), имеющего выраженное иммуномодулирующее действие при продукции ИФН-гамма и ФНО-альфа.

This article presents the results of studies aimed at investigating the cytokine profile of laboratory mice, including novel data on the cytokine status of transgenic mice NAT1hom and NAT2hom. The investigation of cytokines in the blood serum of laboratory animals was carried out using multiplex xMAP-analysis on magnetic particles. For mice of inbred lines C57BL/6 and Balb/c, data is presented with respectto changes in the quantitative content of cytokines in the blood plasma after a single injection of the Polymuramyl and Tacrolimus drugs. Effects of the Tacrolimus immunosuppressant and the Polymuramylimmunomodulator on the mouse cytokine profile were estimated. A particular attention was paid to the dynamics of the concentration of the tumour necrosis factor (TNF-α) as one of the most important criteria of the biological action of immunomodulators. The production of TNF-α in experimental immunosuppression was determined. The immunomodulating properties of Polymuramyl were confirmed under the conditions of acute inflammation by simulating influenza in mice. It is established that transgenic humanized mice of NAT1hom and NAT2hom lines can be successfully used in immunological studies and search for new pharmacological regulatory molecules metabolized with the participation of body acetylation systems. The obtained data are compared with the effect of inginate — an effective inhibitor of N-acetyltransferase (NAT2) — on the cytokine status. This drug is characterized by a pronounced immunomodulating effect on the production of IFN-gamma and TNF-alpha.

цитокиновый профильингинатмагнитные частицыNAT1homNAT2hom — трансгенные гуманизированные линии мышейиммунологический статусиммуносупрессиятакролимусиммуномодуляторыполимурамилcytokine profileinginatmagnetic particlesNAT1homNAT2homtransgenic humanized miceimmunological statusimmunosuppressive therapytacrolimusimmunomodulatorspolymuramylReferencesКаркищенко В.Н., Дуля М.С., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А. К фармакодинамике производных флуорена — тилорона и ингината — на основе ингибирования N-ацетилтрансфераз и продукции цитокинов. Биомедицина. 2017;(4):34–45.Karkischenko V.N., Dulya M.S., Khvostov D.V., Ageldinov R.A. K farmakodinamike proizvodnykh fluorena — tilorona i inginata — na osnove ingibirovaniya N-atsetiltransferaz i produktsii tsitokinov [To the pharmacodynamics of fluorene — thylorone and ininate derivatives — based on inhibition of N-acetyltransferases and cytokine production]. Biomedicine. 2017;(4):34–45. (In Russian).Каркищенко В.Н., Рябых В.П., Каркищенко Н.Н., Дуля М.С., Езерский В.А., Колоскова Е.М., Лазарев В.Н., Максименко С.В., Петрова Н.В., Столярова В.Н., Трубицина Т.П. Молекулярно-генетические аспекты технологии получения трансгенных мышей с интегрированными генами N-ацетилтрансферазы (NAT1 и NAT2) человека. Биомедицина. 2016;(1):4–18.Karkischenko V.N., Ryabykh V.P., Karkischenko N.N., Dulya M.S., Ezerskiy V.A., Koloskova E.M., Lazarev V.N., Maksimenko S.V., Petrova N.V., Stolyarova V.N., Trubitsyna T.P. Molekulyarno-geneticheskiye aspekty tekhnologii polucheniya transgennykh myshey s integrirovannymi genami N-atsetiltransferazy (NAT1 i NAT2) cheloveka [Molecular and genetic aspects of technology for producing transgenic mice with integrated N-acetyltransferase genes (NAT1 and NAT2) in humans]. Biomedicine. 2016;(1):4–18. (In Russian).Каркищенко Н.Н., Рябых В.П., Колоскова Е.М., Каркищенко В.Н. Создание гуманизированных мышей для фармакотоксикологических исследований (успехи, неудачи и перспективы). Биомедицина. 2014;(3):4–22.Karkischenko N.N., Ryabykh V.P., Koloskova E.M., Karkischenko V.N. Sozdanie gumanizirovannykh myshey dlya farmakotoksikologicheskikh issledovaniy (uspekhi, neudachi i perspektivy) [Creation of humanized mice for pharmacotoxicological studies (successes, failures and prospects)]. Biomedicine. 2014;(3):4–22. (In Russian).Петрова Н.В., Слободенюк В.В. Молекулярно-эпигенетические исследования трансгенных мышей с интегрированными генами NAT1 и NAT2 человека в фармакологии. Экспериментальная и клиническая фармакология. Прил. Мат-лы к 6-й Межд. конф. «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам». 2015;78:49.Petrova N.V., Slobodenyuk V.V. Molekulyarno-epigeneticheskiye issledovaniya transgennykh myshey s integrirovannymi genami NAT1 i NAT2 cheloveka v farmakologii [Molecular and epigenetic studies of transgenic mice with integrated human NAT1 and NAT2 genes in pharmacology]. Eksperimental’naya i klinicheskaya farmakologiya. Pril. Mat-ly k 6-j Mezhd. konf. «Biologicheskiye osnovy individual’noy chuvstvitel’nosti k psikhotropnym sredstvam» [Experimental and clinical pharmacology. Application. Materials for the 6th International Conference “Biological Basis of Individual Sensitivity to Psychotropic Drugs”]. 2015;78:49. (In Russian).Рябых В.П., Колоскова Е.М., Езерский В.А., Трубицина Т.П., Максименко С.В. О перспективах получения трансгенных мышей-биомоделей для фармакологических и токсикологических исследований. Проблемы биологии продуктивных животных. 2015;2:5–22.Ryabykh V.P., Koloskova E.M., Ezerskiy V.A., Trubitsyna T.P., Maksimenko S.V. O perspektivakh polucheniya transgennykh myshey-biomodeley dlya farmakologicheskikh i toksikologicheskikh issledovaniy [On the prospects for obtaining transgenic mice-biomodels for pharmacological and toxicological studies]. Problemy biologii produktivnykh zhivotnykh [Problems of the biology of productive animals]. 2015;2:5–22. (In Russian).Хаитов Р.М., Пащенков М.В., Пинегин Б.В. Роль паттерн-распознающих рецепторов во врожденном и адаптивном иммунитете. Иммунология. 2009;30:66–76.Khaitov R.M., Pashchenkov M.V., Pinegin B.V. Rol’ pattern-raspoznayushchikh retseptorov vo vrozhdennom i adaptivnom immunitete [The role of pattern-recognizing receptors in innate and adaptive immunity]. Immunology. 2009;30:66–76. (In Russian).Banchereau J., Briere F., Caux C., et al. Immunobiology of dendritic cells. Annu. Rev. Immunol. 2000;18:767–811.Banchereau J., Briere F., Caux C., et al. Immunobiology of dendritic cells. Annu. Rev. Immunol. 2000;18:767–811.Bernasconi N.L., Onai N., Lanzavecchia A. A role for Toll-like receptors in acquired immunity: upregulation of TLR9 by BCR triggering in naive B cells and constitutive expression in memory B cells. Blood. 2003;101:4500–04.Bernasconi N.L., Onai N., Lanzavecchia A. A role for Toll-like receptors in acquired immunity: upregulation of TLR9 by BCR triggering in naive B cells and constitutive expression in memory B cells. Blood. 2003;101:4500–04.Beutler B. Inferences, questions and possibilities in Toll-like receptor signaling. Nature. 2004;430:257–263.Beutler B. Inferences, questions and possibilities in Toll-like receptor signaling. Nature. 2004;430:257–263.Beutler B. Inferences, questions and possibilities in Toll-like receptor signaling. Nature. 2004;430:257–263.Beutler B. Inferences, questions and possibilities in Toll-like receptor signaling. Nature. 2004;430:257–263.

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