ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................... 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Общие сведения о механизмах динамики митохондриальной сети............................... 11
1.1.1. Слияние, деление и транспорт митохондрий ........................................................... 11
1.1.2. Митофагия.................................................................................................................. 14
1.2. Зависимость динамики митохондриальной сети от различных параметров ................. 17
1.2.1. Внутриклеточный кальций и динамика митохондриальной сети ............................ 19
1.2.2. Связь динамики митохондриальной сети и продукции активных форм кислорода
.............................................................................................................................................. 20
1.2.3. Связь динамики митохондриальной сети и рН клетки ............................................ 21
1.3. Связь динамики митохондриальной сети с заболеваниями ........................................... 22
1.3.1. Динамика митохондриальной сети при нейродегенеративных заболеваниях ........ 22
1.3.2. Динамика митохондриальной сети при метаболических и сердечно-сосудистых
заболеваниях ........................................................................................................................ 24
1.3.3. Роль динамики митохондриальной сети в онкологических заболеваниях .............. 26
1.4. Возможности фармакологической и нефармакологической коррекции динамики
митохондриальной сети .......................................................................................................... 27
1.4.1. Фармакологическая регуляция деления и слияния митохондрий ........................... 27
1.4.2. Соединения, воздействующие на митофагию .......................................................... 28
1.4.3. Немедикаментозная модуляция динамики митохондриальной сети ....................... 29
1.5. Современные подходы к исследованию динамики митохондриальной сети ................ 29
1.5.1. Флуоресцентная микроскопия и анализ изображений ............................................. 29
1.5.2. Анализ графа митохондриальной сети ..................................................................... 31
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материалы ........................................................................................................................ 33
2.1.1 Реактивы...................................................................................................................... 33
2.1.2. Оборудование ............................................................................................................ 33
2.2. Объекты исследований .................................................................................................... 34
2.2.1 Фибробласты с мутациями, связанными с наследственной болезнью Паркинсона.
.............................................................................................................................................. 34
2.2.2. Первичная нейрон-глиальная культура коры мозга крысы ..................................... 34
2.2.3. Клеточные линии ....................................................................................................... 35
2.2.4. Создание различных экспериментальных условий .................................................. 35
3
2.3. Методы исследования ...................................................................................................... 36
2.3.1. Измерения продукции активных форм кислорода ................................................... 36
2.3.2. Измерение потенциала митохондриальной мембраны ............................................ 36
2.3.3. Выживаемость клеток ................................................................................................ 36
2.3.4. Визуализация активации каспазы-3 при деполяризации митохондрий .................. 37
2.3.5. Измерение уровня колокализации митохондрий и лизосом .................................... 38
2.3.6. Измерение внутриклеточного рН .............................................................................. 39
2.3.7. Оценка морфологии митохондриальной сети .......................................................... 39
2.3.8. Представление и анализ митохондриальной сети как графа ................................... 41
2.6. Анализ экспрессии генов ................................................................................................. 41
2.7 Статистический анализ ..................................................................................................... 42
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Разработка подхода для анализа морфологии митохондриальной сети в клетках
млекопитающих ...................................................................................................................... 43
3.2. Митохондриальная сеть и апоптоз: критическая потеря митохондриальной сети,
необходимая для индукции апоптоза в разных типах клеток ............................................... 47
3.3. Изменение морфологии митохондриальной сети в фибробластах с мутациями,
связанными с наследственной болезнью Паркинсона .......................................................... 51
3.4. Оценка действия кратковременного закисления и добавки лактата и пирувата натрия
на динамику митохондриальной сети в фибробластах с мутациями генов белков PINK1 и
LRRK2 ..................................................................................................................................... 56
3.5. Влияние рекомбинантного HSP70 и его С-концевого фрагмента на индукцию
митофагии и выживаемость в фибробластах с мутациями генов белков LRRK2 и PINK1 и
клеток в токсической модели болезни Паркинсона .............................................................. 66
3.6. Действие активатора Nrf2 пути омавелоксолона на динамику митохондриальной сети
в условиях окислительного стресса ....................................................................................... 72
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ......................................................................... 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................................... 91
ВЫВОДЫ ................................................................................................................................ 93
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ..................................................................................................... 94
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................................... 95
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ .................................................... 110
