Исследование роли внеклеточной ДНК в регуляции транскрипции генов сигнальных путей в нейронах при окислительном стрессе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат наук Филёв Антон Дмитриевич

• Филёв Антон Дмитриевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Филёв Антон Дмитриевич

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

1. Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Внеклеточная ДНК

1.1.1 Источники внеклеточной ДНК

1.1.2 Механизмы образования внеклеточной ДНК

1.1.3 Форма внеклеточной ДНК в крови

1.1.4 Изменения в химической структуре внеклеточной ДНК

1.2 Сигнальные пути, потенциально активирующиеся при

действии внеклеточной ДНК

1.2.1 Окисление ДНК клеток

1.2.2 Репарация окислительных повреждений

1.2.3 Антиокислительная система

1.2.3.1 Ядерный фактор, связанный с эритроидом 2-фактор 2 (NRF2),

И Гемооксигеназа-1 (HMOX-1) в клетках головного мозга

1.2.3.2 Ядерный фактор, связанный с эритроидом 2-фактор 2 (NRF2),

и дегликаза 1, связанная с Паркинсонизмом (DJ1, PARK7)

1.2.4 Ядерный фактор каппа B (NF-kB) - мастер-регулятор воспаления

1.2.5 Аутофагия

1.2.6 Внеклеточная ДНК - звено в цепи молекулярных механизмов цитопротекции и развитии патологических состояний

1.2.6.1 Toll-подобный рецептор 9 (TLR9) - основной

сенсор внеклеточной ДНК

1.2.6.2 Регулятор воспаления Nod-подобный рецептор

семейства NALP 3 (NLRP3) инфламмасома

1.2.6.3 Сигнальный путь цАМФ-цГМФ синтетаза - стимулятор

генов интерферона (cGAS-STING)

1.2.7 Нейрогенез

1.2.7.1 Сигнальный путь нейротрофического фактора

головного мозга (BDNF)

1.2.7.2 Сигнальный путь нейротрофического фактора

глиальных клеток (NGF)

1.2.7.3 Инсулин-подобный фактор роста (IGF-1)

1.2.7.4 Влияние хронического стресса на нейрогенез

1.3 Стресс

1.3.1 Сигнальные пути при стрессе

1.3.1.1 Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось

1.3.1.2 Стресс и воспаление

1.3.2 Митохондрии и стресс

1.3.3 Модели стресса

1.3.3.1 Модели стресса in vitro

1.3.3.2 Модели стресса in vivo (у грызунов)

1.3.3.3 Моделирование стресса у людей

1.4 Заключение по данным литературы

2. ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Первичная культура клеток

2.1.1 Выбор источника

2.1.2 Подготовка посевной суспензии

2.1.3 Посев клеточной суспензии

2.2 Моделирование острого и хронического стресса in vivo

2.3 Проточная цитофлуориметрия

2.3.1 Выделение мононуклеаров из периферической крови

2.3.2 Фиксация клеток

2.3.3 Обработка клеток антителами и проточная цитометрия

2.4 Создание коллекции внеклеточной ДНК

2.4.1 Выделение ДНК из ткани головного мозга крыс

2.4.2 Приготовление окисленных образцов ДНК

2.4.3 Генетические конструкции

2.5 Флуоресцентная микроскопия

2.5.1 Фиксация и пермеабилизация клеток первичной культуры мозжечка крыс

2.5.2 Фиксация клеток в срезах головного мозга крыс

2.5.3 Обработка первичными неконъюгированными с флуорохромом антителами

2.5.4 Обработка вторичными антителами, конъюгированными

с флуорохромом

2.5.5 Обработка первичными конъюгированными с

флуорохромом антителами

2.5.6 Окраска ядер клеток

2.5.7 Анализ флуоресцентных микрофотографий

2.6 Анализ экспрессии генов

2.6.1 Выделение РНК из первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс

2.6.2 Определение чистоты выделения общей РНК

2.6.3 Очищение выделенной РНК от примесей

2.6.4 Определение концентрации РНК методом флуориметрии

2.6.5 Определение степени деградации РНК

по RNA integrity number (RIN)

2.6.6 Обратная транскрипция

2.6.7 Определение уровня экспрессии генов методом

ПЦР в реальном времени

2.7 Определение плазмидной ДНК в ткани головного мозга

2.8 Количественное определение 8-oxo-dG в составе ДНК

2.9 Анализ генной экспрессии на системе мультиплексного

цифрового анализа нуклеиновых кислот nCounter Flex

2.9.1 Гибридизация

2.9.2 Подготовка чипа

2.9.3 Сканирование чипа

2.9.4 Анализ данных мультиплексного анализа экспрессии генов

2.10 Анализ активности митохондрий

2.11 Статистические методы

3. ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Результаты экспериментов in vitro

3.1.1 Определение наличия нейронов и астроцитов в первичной нейроглиальной культуре мозжечка крыс

3.1.2 Исследование способности внеклеточной ДНК проникать в клетки первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс

3.1.3 Влияние внеклеточной ДНК на окислительные повреждения ДНК клеток и на развитие антиокислительного ответа в первичной нейроглиальной культуре мозжечка крыс

3.1.3.1 Влияние фрагментов внеклеточной ДНК при однократном введении в среду культивирования на уровень окислительных повреждений ДНК (8-oxo-dG) в первичной нейроглиальной культуре мозжечка крыс

3.1.3.2 Влияние фрагментов внеклеточной ДНК при однократном введении в среду культивирования на уровень и локализацию белка ядерного фактора, связанного с эритроидом 2-фактор 2 (Nrf2) в первичной культуре клеток мозжечка крыс

3.1.3.3 Влияние фрагментов внеклеточной ДНК при однократном введении в среду культивирования на экспрессию генов ядерного фактора, связанного с эритроидом 2-фактор 2 (Nrf2), и гемоксигеназы 1 (Hmoxl) в первичной культуре клеток мозжечка

крыс

3.1.2 Влияние фрагментов внеклеточной ДНК при ежедневном в течение 3-11 суток введении в среду культивирования на уровень окислительных повреждений ДНК (8-oxo-dG) в клетках первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс

3.1.3 Влияние фрагментов внеклеточной ДНК при ежедневном в течение 3-11 суток введении в среду культивирования на уровень и локализацию белка ядерного фактора, связанного с эритроидом 2-фактор 2 (Nrf2), и 8-oxo-dG в первичной культуре клеток мозжечка крыс

3.1.4 Влияние фрагментов внеклеточной ДНК при ежедневном

в течение 3-11 суток введении в среду культивирования на уровень экспрессии гена гемоксигеназы-1 (Hmoxl) в клетках первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс

3.1.5 Влияние фрагментов внеклеточной ДНК при ежедневном в течение 3-11 суток введении в среду культивирования на уровень экспрессии гена Беклин-1 (Becnl) в клетках первичной нейроглиальной культуры клеток мозжечка крыс

3.1.6 Воздействие внеклеточной ДНК на энергетический обмен в клетках первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс

3.1.7 Влияние окисленной внеклеточной ДНК на экспрессию генов нейротрофического фактора головного мозга (Bdnf и нейротрофического

фактора глиальных клеток (Ngf) в клетках первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс

3.1.8 Мультиплексный анализ экспрессии генов при действии окисленной и неокисленной вкДНК на культивируемые нейроны с применением технологии Nanostring

3.2 Результаты экспериментов in vivo

3.2.1 Исследование динамики концентрации внеклеточной ДНК, интенсивности окисления внеклеточной ДНК и ДНК клеток гиппокампа у крыс в условиях острого и хронического стресса

3.2.1.1 Динамика концентрации внеклеточной ДНК и интенсивности ее

окисления в плазме крыс в условиях острого и хронического стресса

3.2.1.2 Содержание 8-oxo-dG в мононуклеарах периферической

крови крыс в условиях острого и хронического стресса

3.2.1.3 Уровень белка ядерного фактора, связанного с эритроидом 2-фактор 2 (Nrf2), в мононуклеарах периферической

крови крыс в условиях острого и хронического стресса

3.2.1.4 Уровень окислительных повреждений в гиппокампе крыс

в условиях острого и хронического стресса

3.2.2 Исследование способности окисленной внеклеточной ДНК накапливаться в ткани головного мозга in vivo

3.2.2.1 Анализ накопления in vivo в ткани головного мозга крыс легкоокисляемой генетической конструкции, содержащей промотерную область и ген зеленого флуоресцентного белка (GFP)

3.2.2.2 Анализ накопления in vivo в ткани головного мозга крыс образцов окисленной, неокисленной и ГЦ-богатой внеклеточной

ДНК в условиях стресса

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

БЛАГОДАРНОСТИ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Список сокращений и условных обозначений

АФК - активные формы кислорода;

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота;

вкДНК - внеклеточная ДНК;

ЦНС - центральная нервная система;

GFP - зеленый флуоресцентный белок;

8-oxo-dG - 8-оксо-2'-дезоксигуанозин (в составе ДНК);

8-oxo-G - 8-оксо-гуанин;

8-oxo-dGuo - 8-оксо-2'-дезоксигуанозин (свободный);

CpG - цитозин-фосфо-гуанин;

мтДНК - митохондриальная ДНК;

OGG - оксигуанозин-ДНК-гликозилаза;

PARP1 - поли (АДФ-рибоза)-полимераза;

AIF - индуцирующий апоптоз фактор;

NRF2 -Ядерный фактор, связанный с эритроидом 2-фактор 2; KEAP1 - Kelch-подобный связанной с ECH белок 1; HO1 - гемоксигеназа 1; HMOX1 - гемоксигеназа 1;

NLRP - Nod-подобный рецептор семейства NALP; СО - моноокись углерода;

DJ1 (PARK7) - дегликаза 1 связанная с Паркинсонизмом; SOD1 - супероксидисмутаза 1;

BDNF - нейротрофический фактор головного мозга; GDNF - нейротрофический фактор глиальных клеток; MTOR - механистическая мишень рапамицинкиназы; ARE - элемент антиоксидантного ответа; STING - Стимулятор генов интерферона; TLR - toll-подобный рецептор

PAMP - патоген-ассоциированые молекулярные паттерны; DAMP - молекулярные паттерны, ассоциированные с повреждением; ИРФ - интерферон регулирующий фактор; CMPK2 - цитозинмонофосфаткиназа 2;

мтАФК - митохондриальные АФК;

мтДНКокси - окисленная митохондриальная ДНК;

ИЛ - интерлейкин;

цГАС - цАМФ-цГМФ синтетаза;

GFAP - глиальный фибриллярный кислый белок;

FGF - фактор роста фибробластов;

НСК - Нейрональные стволовые клетки;

IGF-1 - инсулиноподобный фактор роста 1;

Trk - тирозинкиназа;

PI3K - фосфатидилинозитол-3-киназа;

MAPK - митоген-активированная протеинкиназа;

PLC- у - фосфолипаза C-y;

Rho - гуанозин-трифосфат-гидролаза семейства генов гомологов Ras; NMDAR - N-метил-D-аспартатный рецептор; CRE - элемент ответа цАМФ;

CAM-киназа - Са2+-кальмодулин-зависимой протеинкиназа;

PKC - протеинкиназа C;

ФНО - фактор некроза опухоли;

NF-kB - ядерный фактор каппа B;

АД -артериальное давление;

ЧСС - частота сердечных сокращений;

ГГНО - гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось;

АКТГ - адренокортикотропный гормон;

MC2R - рецептор к меланокортину 2;

ГК - глюкокортикоиды;

ГКР - рецепторы к ГК.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование роли внеклеточной ДНК в регуляции транскрипции генов сигнальных путей в нейронах при окислительном стрессе»

ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования

Факторы окружающей среды могут способствовать развитию стрессовой реакции организма [Hahad O. et al., 2019; Basner M. et al., 2017; Jacubowski A. et al., 2015 Yuan M. et al., 2019]. Первая стадия стресса сопровождается адаптацией к нарушающим нормальную жизнедеятельность человека событиям. Однако, длительное воздействие психоэмоционального стресса приводит к заболеваниям, в том числе психическим, сердечно-сосудистым, язвенно-дистрофическим поражениям ЖКТ, нарушениям иммунной и гормональной систем [Судаков К.В., 2006]. В основе развития повреждений при стрессе лежит избыточное образовании активных форм кислорода (АФК) и развитие окислительного стресса [Chen X. et al., 2016]. Известно, что чрезмерное образование АФК приводит к повреждению клеток головного мозга, но механизмы ответа клеток на окислительный стресс остаются до конца не изученными [Miller M.W. et al., 2018; Di Carlo M. et al., 2012]. Одним из возможных путей развития повреждения нервной ткани может быть хроническое воздействие фрагментов внеклеточной ДНК (вкДНК), которые приводят к развитию окислительного стресса в ненейрональных клетках [Konkova M. et al., 2019]. Отмечается, что окисленные фрагменты ДНК, возникающие в результате действия АФК, обладают более выраженными биологическими свойствами [Konkova M. et al., 2019]. Источниками вкДНК могут выступать как сами клетки ЦНС, так и, вероятно, фрагменты ДНК, поступившие из кровотока. При этом необходимо учитывать отграничение ЦНС от крови гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ). В настоящее время нет данных о способности вкДНК проникать из крови в ЦНС. В то же время, есть результаты исследования метилома циркулирующей вкДНК, показывающие, что она имеет в том числе нейрональное происхождение [Moss J. et al., 2018]. Также недостаточно исследовано изменение характеристик вкДНК, в частности, ее окисленной модификации, во время стресса.

Поскольку влияние внеклеточной ДНК на клетки головного мозга изучено недостаточно, актуальным является исследование образования окислительной модификации вкДНК при стрессе у человека и при моделировании in vivo, проникновение окисленной вкДНК в нейроны и клетки глии, способности вкДНК регулировать транскрипцию генов in vitro. Изучение влияния внеклеточной ДНК, в

том числе, окисленной модификации, на клетки головного мозга, ее способности накапливаться в ткани головного мозга, исследование динамики изменения интенсивности окисления вкДНК в моделях острого и хронического стресса позволит приблизиться к пониманию потенциальной роли вкДНК как сигнальной молекулы в развитии повреждения или защиты нервной ткани. Выявленные механизмы действия фрагментов вкДНК приведут к расширению ее применения в клинической медицине для персонифицированного подхода в диагностике, лечении и реабилитации пациентов.

Степень разработанноти темы исследования

По литературным данным, у здоровых людей источниками вкДНК в плазме являются лейкоциты (55%), предшественники эритроцитов (30%), эндотелиоциты (9%) и гепатоциты (1%), нейроны (2%) и другие клетки (4%) [Moss J. et al., 2018]. Можно предположить, что большинство клеток, в том числе нервной системы, участвуют в формировании пула вкДНК плазмы крови, и такие молекулы могут проходить из ЦНС в кровоток. Однако, данных о способности вкДНК проходить в обратном направлении, накапливаясь в ткани головного мозга нет (1).

В условиях стресса повышается уровень стрессовых гормонов, увеличивается скорость образования активных форм кислорода (АФК), возрастает концентрация вкДНК, и, вероятно, интенсивность окисления вкДНК в крови (2) [Di Carlo M. et al., 2012; Shimada K. et al., 2012; Chen X. et al., 2016; Allen A.P. et al., 2016]. Все вместе это может приводить к увеличению проницаемости ГЭБ, в том числе за счёт дисфункции клеток эндотелия [Said M.A. et al., 2016; Konkova M. et al., 2019]. Такие изменения, вероятно, будут способствовать облегчению прохождения вкДНК через ГЭБ. Косвенно это подтверждается в работе Moss J. и др. 2018, где показано, что при тяжелом системном патологическом процессе происходит многократное повышение вкДНК в плазме нейронального происхождения [Moss J. et al., 2018].

Известно, что молекулы вкДНК (неокисленные, окисленные, ГЦ-обогащенные) действуют на разные клетки человека (мезенхимные стволовые клетки, фибробласты кожи, эмбриональные фибробласты, эндотелиоциты) как молекулы стресс-сигнализации и активируют экспрессию генов провоспалительного ответа (NFKB1), антиокислительной системы (NRF2), регуляции апоптоза (BAX, BCL2) [Konkova M. et al., 2019]. Можно предположить,

что схожим образом вкДНК будет действовать на клетки нервной ткани (3). Нерешенные вопросы (1) - (3) являются предметом исследования данной работы.

Цель и задачи исследования

Цель исследования: изучение влияния вкДНК на экспрессию генов ключевых сигнальных путей в клетках первичной культуры мозжечка крыс; динамики интенсивности окисления внеклеточной ДНК в плазме крови крыс в условиях острого и хронического стресса, ее способности накапливаться в ткани головного мозга in vivo и проходить через цитоплазматическую мембрану in vitro.

Задачи исследования:

1. Провести анализ влияния окисленной вкДНК при однократном добавлении к клеткам первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс на динамику экспрессии генов антиокислительной системы (Nrf2, Hmoxl), содержание и локализацию 8-oxo-dG и белка Nrf2 в клетках в течение 1-24 часов инкубации.

2. Провести анализ влияния окисленной и неокисленной вкДНК при ежедневном добавлении фрагментов вкДНК в течение 3-11 суток на уровень экспрессии гена антиокислительной системы Hmoxl, гена аутофагии Becnl, содержание и локализацию 8-oxo-dG и белка Nrf2 в клетках первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс.

3. Определить способность вкДНК регулировать энергетический обмен в клетках первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс после 24 часов инкубации.

4. Выявить влияние окисленной вкДНК на активацию экспрессии генов нейрогенеза Bdnf и Ngf в первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс.

5. Сравнить в мультиплексном формате ранние (3 часа) последствия воздействия окисленной и неокисленной вкДНК на транскрипцию более 90 генов, регулирующих процессы нейрогенеза и нейропластичности, воспаления, окисления, апоптоза, репарации ДНК, аутофагии и митофагии в клетках первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс.

6. Исследовать динамику концентрации вкДНК в плазме крови, уровень 8-oxo-dG в ее составе в условиях экспериментального стресса у крыс.

7. Оценить возможность вкДНК накапливаться в ткани головного мозга in vivo в условиях острого стресса и проникать через цитоплазматическую мембрану в клетки первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс in vitro.

Методология и методы диссертационного исследования

За методологическую основу данного исследования принимались работы отечественных и зарубежных авторов [Konkova M. et al., 2019; Hummel E.M. et al, 2018; Bilimoria P.M. et al., 2008; Kostyuk S.V. et al., 2013; Moss J et al., 2018; Ethan Z. et al., 2020; Boyapati R.K. et al., 2017; Тамакович С.Н. и др., 2008; Мороз В.В. и др., 2014; Козлов В.А., 2014 и др.] в области изучения вкДНК, как биомаркера различных состояний и как сигнальной молекулы, действующей на клетки человека и млекопитающих in vitro и in vivo.

Работа направлена на изучение возможности накопления вкДНК в нейроглиальных клетках головного мозга в зависимости от ее окисления, исследование регуляции транскрипционной активности генов клеток головного мозга окисленными и неокисленными фрагментами вкДНК, определение содержания окисленной вкДНК в плазме крови в условиях стрессовых реакций у экспериментальных животных.

В экспериментах in vitro для выявления эффектов разных по структуре и модификациям вкДНК на клетки головного мозга использовали первичную нейроглиальную культуру клеток мозжечка 8-9 дневных крысят линии Вистар. Для анализа проникновения вкДНК в нейроны использованы меченные флуорохромом фрагменты ДНК, синтезированные плазмиды, содержащие легкоокисляемые и окисленные азотистые основания, ген и промотерную область белка GFP. С помощью первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс исследованы адаптивные реакции нейротранскриптома, активирующиеся при действии внеклеточной ДНК на клетки. Эксперименты in vivo проводились на взрослых самцах крыс линии Вистар. Полученный биологический материал анализировался с применением современных методов молекулярной биологии: мультиплексного цифрового анализа нуклеиновых кислот (Nanostring), метода ПЦР в реальном времени, метода флуоресцентной микроскопии и метода ДОТ-иммуноблотинга.

Научные положения, выносимые на защиту

1. В нейроглиальных клетках головного мозга крыс окисленная вкДНК, в отличие от неокисленной формы, вызывает раннюю (1-3 часа) адаптивную реакцию, повышая экспрессию генов, контролирующих нейрогенез и нейропластичность, индуцируя окислительные процессы, приводящие к окислению остатков гуанозина в клеточной ДНК, снижая уровень транскрипции генов, контролирующих воспалительные реакции и антиоксидантный ответ, репарацию ДНК, апоптоз, аутофагию, включая митофагию.

2. Более продолжительное воздействие окисленной вкДНК приводит к развитию двухэтапной адаптивной реакции со стороны антиокислительной системы: (1) в течение первых 3 суток повышается экспрессия генов, контролирующих активность антиокислительной системы без изменения уровня окисления ДНК клеток, (2) в последующем (к 11 суткам) степень окисления ДНК и транскрипционная активность генов антиокислительной системы снижается.

3. Выход окисленной вкДНК в циркуляцию является универсальной адаптивной реакцией на стресс, общей у экспериментальных животных при моделировании стрессовых реакций.

4. Окисленная и легкоокисляемая вкДНК вызывают в клетках нейроглиальной культуры головного мозга крыс сходные изменения энергетического обмена в виде усиления катаболизма глюкозы посредством гликолиза.

5. Окисленная и легкоокисляемая вкДНК накапливается в ткани головного мозга крыс в большем количестве, чем неокисленная вкДНК. Стресс усиливает накопление вкДНК в ткани головного мозга.

Научная новизна результатов исследования

В работе обосновывается концепция регуляции транскрипции генов в клетках головного мозга через внеклеточный медиатор передачи сигнала между клетками -фрагменты окисленной внеклеточной ДНК. Новая концепция расширяет понимание механизмов регуляции экспрессии генов клеток нервной системы в норме и при патологических процессах. Подтверждение гипотезы о роли вкДНК как сигнальной молекулы при окислительном стрессе в клетках нервной системы свидетельствует о новой функции молекулы ДНК, являющейся не только носителем генетической

информации, но и фактором стресс-сигнализации, вызывающим адаптивную реакцию нейротранскриптома.

На первичной нейроглиальной культуре клеток мозжечка крыс впервые показано, что вкДНК способна проникать в клетки головного мозга. Эффективность такого проникновения вкДНК, проявляющаяся в количестве трансфицированных клеток, зависит от содержания окисленных оснований и легкоокисляемых последовательностей дезоксигуанозина в составе вкДНК.

Впервые обнаружено, что вкДНК действует на клетки первичной культуры мозжечка крыс как сигнальная молекула стресса. Так, вкДНК приводит к сдвигу энергетического обмена в сторону гликолиза, усилению экспрессии генов нейрогенеза и нейропластичности, последствиям окислительного стресса, проявляющихся в повышении 8-охо-дО в ДНК клеток, снижении экспрессии целого ряда генов, регулирующих процессы воспаления, антиокисл, что длительное (в течение 11 дней), ежедневное воздействие окисленной вкДНК на клетки первичной культуры мозжечка крыс приводит к снижению экспрессии гена Hmox1 и синтеза белка №£2 - ключевых участников антиокислительной системы, и уменьшению уровня окисления остатков дезоксигуанозина в ДНК.

Впервые показано, что в условиях острого (2 часа) и хронического (11 дней) стресса у самцов крыс линии Вистар происходит увеличение количества окислительных повреждений (8-охо-дО) в составе циркулирующей вкДНК.

Впервые обнаружено, что фрагменты ГЦ-богатой вкДНК после введения во внутреннюю сонную артерию способны накапливаться в головном мозге крыс в условиях острого 2-часового стресса, вызванного иммобилизацией с растяжением.

Научно-практическая значимость

Обнаружение зависимости накопления вкДНК в ткани головного мозга от наличия окислительных повреждений и легкоокисляемых последовательностей в ее составе может указывать на возможную роль окисленной ДНК в патогенезе неврологических и психических расстройств и заболеваний. Эти данные могут объяснить более ранний и выраженный эффект воздействия на клетки головного мозга окисленной вкДНК по сравнению с неокисленными молекулами.

Обнаружено, что вкДНК действует на клетки первичной культуры мозжечка крыс как сигнальная молекула стресса; при однократном воздействии вкДНК

приводит к сдвигу энергетического обмена в сторону гликолиза, окислительному стрессу, снижению экспрессии генов системы воспаления, антиокисления, апоптоза в первые часы инкубации с последующим компенсаторным ответом защитных систем на уровне генов (Ыг/2, Нтох1) и белка (№12). При многократном добавлении в питательную среду клеток первичной культуры мозжечка крыс фрагменты окисленной вкДНК приводят к снижению активности антиокислительной системы и уровня окисления ДНК в культивируемых клетках. Полученные данные объясняют роль внеклеточной ДНК как молекулы стресс-сигнализации в регуляции транскрипции сигнальных путей в клетках головного мозга при окислительном стрессе.

Подтверждено, что острый и хронический стресс приводит к повышению концентрации циркулирующей вкДНК в плазме. На значительном материале методом ДОТ-иммуноблотинга показано, что при стрессе параллельно с концентрацией вкДНК увеличивается количество окислительных повреждений (8-охо-дО) в составе вкДНК и ДНК клеток гиппокампа. Количественное определение уровня 8-охо-дО в составе циркулирующего пула вкДНК может быть использовано в качестве кандидатного биомаркера окислительного стресса.

Показано, что легкоокисляемая ДНК способна накапливаться в ткани головного мозга при введении ДНК в кровь, и в условиях стресса этот процесс усиливается. Эти данные указывают на возможную связь стресса с циркулирующей вкДНК, формирующей пул биологически активных молекул и фрагментов вкДНК в ткани головного мозга.

Исследование регуляции транскрипционной активности генов клеток нервной ткани с помощью вкДНК важно, как для понимания фундаментальных процессов функционирования нервных и глиальных клеток в условиях окислительного стресса, так и для практического здравоохранения. Поиск молекулярных основ изменения транскрипционной активности генов ключевых сигнальных каскадов в нейронах в условиях окислительного стресса, происходящих при участии вкДНК, ее окисленных фрагментов, может в дальнейшем привести не только к большему пониманию механизмов развития патологических процессов в нервной ткани, но и к обоснованию персонализированных подходов к выбору лечебных мероприятий с

учетом возможностей высокотехнологичных методов лечения включая при необходимости экстракорпоральные методы удаления вкДНК из циркуляции.

Степень достоверности результатов Экспериментальные данные работы получены на большом фактическом материале с проведением всех экспериментов не менее, чем в 3-х повторах. Достоверность полученных в исследовании результатов, научных положений и выводов подтверждается статистическими методами: непараметрическими критериями Манна-Уитни (U-критерий), Крускала-Уоллиса, множественного парного сравнения методом Холм-Сидак и Данн, пороговое p <0,05. Статистическая обработка проводилась с использованием стандартного пакета программ Statgraphics Centurion 17 (Statgraphics, США), Statistica 10 (Statsoft, США) и SigmaStat 3.1 (Systat Software, США). Сформулированные в работе выводы согласуются с поставленными целью и задачами исследования.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности Диссертационная работа «Исследование роли внеклеточной ДНК в регуляции транскрипции генов сигнальных путей в нейронах при окислительном стрессе» соответствует формуле специальности «Генетика» (03.02.07) (медицинские науки)», охватывая проблемы реализации генетической информации (транскрипция, трансляция), механизмы регуляции экспрессии генов, взаимодействия генов (пункт 7 паспорта научной специальности).

Апробация работы Материалы диссертации доложены на 6th Biennial Schizophrenia International Research Society Conference (SIRS), Италия 2018; 43rd FEBS Congress, Чехия 2018; XIV международном междисциплинарном конгрессе "Нейронаука для медицины и психологии" Россия 2018; I научно-практической конференции аспирантов и ординаторов "Актуальные вопросы анестезиологии-реаниматологии и реабилитологии" Россия 2018; конференции молодых ученых ФГБНУ "МГНЦ", Россия 2018; XX Всероссийской Конференции с международным участием «Жизнеобеспечение при критических состояниях», Россия 2018; II научно-практической конференции (с международным участием) аспирантов, ординаторов и молодых ученых «Актуальные вопросы анестезиологии-реаниматологии и реабилитологии», Россия 2019; Международной междисциплинарной конференции

"BIOMED-2019", Грузия 2019; XV Международном Междисциплинарном Конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии», Россия 2019; 44th FEBS congress, Польша 2019; 11th CNAPS International Symposium on Circulating Nucleic Acids in Plasma and Serum, Израиль 2019; XXI Всероссийской конференции с международным участием «Жизнеобеспечение при критических состояниях», Россия 2019; конференции молодых ученых ФГБНУ "МГНЦ", Россия 2019.

Работа одобрена этическим комитетом и прошла экспертную комиссию, рекомендована к защите на заседании Диссертационного совета ФБГНУ «МГНЦ».

Личный вклад автора в проведение исследования Автор принял участие во всех этапах исследования: постановке целей и задач, выборе методов исследования, планировании, подготовке, проведении, анализе, формулировке выводов. Материалы исследования подготовлены автором к публикации в рецензируемых отечественных и зарубежных журналах. Результаты работы представлены автором лично на 7 международных и 6 российских конференциях.

Публикации

Материалы диссертационной работы представлены в 20 печатных работах, в том числе в 6 статьях, опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК МОН РФ для соискателей ученой степени кандидата медицинских наук.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа имеет следующую структуру: список сокращений, введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и обсуждение, заключение, выводы, практические рекомендации, список цитируемой литературы, благодарности и приложение. Работа представлена на 150 страницах машинописного текста, содержит 7 таблиц, 41 рисунок, приложение. Библиографический указатель включает 253 наименований, из них 33 отечественных и 220 - зарубежных источников.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Внеклеточная ДНК

Термин «вкДНК» включает в себя весь спектр циркулирующих фрагментов ДНК. Входящие в пул вкДНК молекулы различаются по: (1) источникам, (2) механизмам образования, (3) длине фрагментов, (4) формам циркуляции, (5) модификациям (изменениям в химической структуре вкДНК).

1.1.1 Источники внеклеточной ДНК

До недавнего времени оставалось неизвестным, какие же клетки формируют пул вкДНК. Определение его источников стало возможным благодаря исследованию профиля метилирования вкДНК. Проводятся исследования метилирования вкДНК в крови человека для определения основных тканевых (клеточных) источников ее происхождения [Lehmann-Werman R. et al., 2016; Moss J. et al., 2018]. Методика заключается в секвенировании фрагментов вкДНК для анализа профиля метилирования участков генов в сравнении с тканеспецифическим метиломом. По данным исследования, у здоровых людей источниками вкДНК в плазме являются лейкоциты (55%), предшественники эритроцитов (30%), эндотелиоциты (9%) и гепатоциты (1%), нейроны (1%) и другие (4%) [Moss J. et al., 2018]. Авторы обнаружили, что при критических состояниях, таких как сепсис, именно лейкоциты (гранулоциты) в большинстве случаев вносят наибольший вклад в пул вкДНК (более 90%). При тяжелых нарушениях функций органов количество вкДНК клеток этих органов увеличивается. Была обнаружена закономерность: при тяжелом повреждении печени возрастает количество вкДНК нейронального происхождения.

ДНК у человека в норме находится в ядре и в митохондриях. Ядерная ДНК -это двуцепочечная линейная молекула. Масса всех молекул ядерной ДНК в диплоидной клетке составляет 7,18 х 10-12 г/кл. Митохондриальная ДНК представляет собой кольцевую двуцепочечную молекулу. Масса 1 молекулы митохондриальной ДНК в 100 тысяч раз меньше ядерной и составляет 1,66 х 10-17 г/мт [Sonenshein G.E. et al., 1968]. Однако, количество митохондриальной ДНК в одной клетке не одинаковое и будет зависеть от количества митохондрий, так в эритроцитах их нет, а в клетках печени их больше 2000. Считается, что ежедневно погибает 1011 клеток, что приводит к выделению до 1 грамма фрагментов ДНК во межклеточное пространство, таким образом образуя пул внеклеточной ДНК

(вкДНК) [Gilbert S.F. et al., 2016]. В расчете при этом учитывается только ядерная ДНК, хотя есть данные, указывающие на равнозначный вклад митохондрий в пул вкДНК в норме [Tsai N.W. et al., 2011]. Считается, что при воспалительных процессах гибель клеток увеличивается, что в свою очередь способствует росту концентрации фрагментов ДНК в циркуляции [Ayala A. et al., 1996; Galluzzi L. et al., 2018]. Так, многие тяжелые состояния, такие, как сепсис, инсульт, острый инфаркт миокарда, тяжелая травма, сопровождаются повышением концентрации циркулирующей ДНК [Boyapati R.K. et al., 2017; Тамакович С.Н. и др., 2008; Мороз В.В. и др., 2014; Козлов В.А., 2014]. Однако, остается неизвестным, насколько существенен вклад ядерной ДНК погибших клеток при повышении концентрации вкДНК и ассоциации с неблагоприятным прогнозом. Так, авторы показали на аутопсийном материале пациентов, перенесших сепсис и септический шок, отсутствие массовой гибели клеток внутренних органов [Takasu O. et al., 2013]. То есть, вероятно, такие пациенты умирают от клеточной дисфункции, а не от гибели клеток.

Ключевым звеном в регуляции нормального функционирования клетки выступают митохондрии. Основная функция митохондрий - это синтез энергетически емких молекул АТФ для обеспечения необходимых в данный временной интервал и в данном микроокружении метаболических процессов клетки. Дополнительно эти органеллы участвуют в регуляции программируемой клеточной гибели, гомеостазе кальция, образовании и регуляции продукции активных форм кислорода [Nunnari J. et al., 2012; Gunter T.E. et al., 1998; Hockenbery D. et al., 1990]. Другими словами, митохондрии способствуют поддержанию гомеостаза всей клетки. Происходящие процессы окислительного фосфорилирования и действия внешних факторов вызывают повреждения структур митохондрий [Youle R.J. et al., 2012]. Защитным механизмом, приводящем к удалению поврежденных молекул, является деление митохондрий с образованием новой неповрежденной и поврежденной митохондрий. Последняя лизируется процессе митофагии, с высвобождением фрагментов мтДНК. Показано, что перед тем, как клетка вступит в апоптоз, вызванный чрезмерным стрессом, митохондрия избыточно делится, что еще больше увеличивает количество мтДНК. Таким образом, митохондрии могут выступать существенным источником циркулирующей ДНК, что подтверждается

литературными данными [Tsai N.W. et al., 2011; Hummel E.M. et al., 2018; Ren B. et al., 2013; Cossarizza A. et al., 2011; Bliks0en M. et al., 2012; Zhong Z. et al., 2018].

1.1.2 Механизмы образования внеклеточной ДНК

Существует несколько точек зрения по поводу происхождения вкДНК. Основные из них - это образование пула вкДНК в результате гибели клеток ("теория клеточной гибели" путем апоптоза и/или некроза), активная секреция клетками (теория "метаболической ДНК") [Pisetsky D.S., 2012; Peters D.L. et al., 2011; Gahan P.B. et al., 2008; Brinkmann V. et al., 2004; Fuchs T.A. et al., 2007] и нетоз (протрузия крупных фрагментов ДНК через мембрану нейтрофилов с образованием "облака" ДНК вокруг лейкоцита, последующим отщеплением фрагментов ДНК и их высвобождением в кровь в результате воздействия нуклеаз) [Jorch S.K. et al., 2017]. От механизма образования вкДНК, по-видимому, зависит длина образующихся фрагментов вкДНК [Ermakov A.V. et al., 2008]. При тяжелой травме, которая сопровождается интенсивными некротическими процессами, выделяется ДНК, практически не подвергшаяся действию нуклеаз, и, таким образом, представляющая собой крупномолекулярные соединения [Van der Vaart M. et al., 2007; Swarup V. et al., 2007]. Появление таких фрагментов размером более 10 тысяч пар нуклеотидов (т.п.н.) подтверждается при электрофорезе выделенной из крови ДНК [Ermakov A.V. et al., 2008; Van der Vaart M. et al., 2007]. Одновременно с крупномолекулярными фрагментами ДНК обнаруживаются и более короткие фракции, характерные для апоптотической гибели клеток. Апоптоз сопровождается активным процессом нуклеазного гидролиза, что приводит к накоплению в крови фрагментов ДНК длиной около 150-180 п.н., что соответствует межнуклеосомным участкам [Zhivotosky B. et al., 2001]. Однако, показано, что существуют и промежуточные длины фрагментов ДНК от 200 до 10000 п.н., что, вероятно, связано с действием макрофагов [Ermakov A.V. et al., 2008]. Известно, что апоптотические и некротические клетки захватываются макрофагами, которые лизируют погибшие и погибающие в результате некроза и апоптоза клетки; внутриклеточно их ДНК расщепляется на фрагменты с более низким молекулярным весом, характерным для апоптоза [Verhoven B. et al., 1995]. При чрезмерной нагрузке на макрофаги может происходить истощение их потенциала, гибель и выделение в кровь фрагментов как

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Филёв Антон Дмитриевич, 2021 год

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Карпухин А.В., Салимов А.Г., Вейко Н.Н. и др. Анализ взаиморасположения гомологичных хромосом в интерфазных ядрах лимфоцитов человека // Генетика. -1994. - Т. 30. - С. 66.

2. Козлов В.А. Свободная внеклеточная ДНК в норме и при патологии // Медицинская иммунология. - 2013. - Т. 15. - № 5. - С. 399-412.

3. Менщикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К. и др. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты // Слово. - 2006. - С. 136-140.

4. Мороз В.В., Мягкова Е.А., Жанатаев А.К. и др. Повреждения ДНК и процессы клеточной гибели лейкоцитов у пострадавших с тяжелой травмой // Общая реаниматология. - 2014. - Т. 10. - № 4. - С. 11-36.

5. Пороховник Л.Н., Писарев В.М. Связь аллельных вариантов гена NFE2L2 транскрипционного фактора NRF2 с патогенезом многофакторных заболеваний // Генетика. - 2017. - Т. 53. - № 8. - С. 851-864.

6. Сергеева В.А., Вейко Н.Н., Ершова Е.С. и др. ГЦ-обогащенная последовательность рибосомного повтора в составе внеклеточной ДНК является регулятором активации генов TLR9 - и NFKB - сигнальных путей в лимфоцитах

и и и / / тч и и

здоровых доноров и больных системной красной волчанкой // Российский иммунологический журнал. - 2016. - Том 10 (19). - №2 (1). - С. 114-116.

7. Сперанский А.И., Костюк С.В., Калашникова Е.А. и др. Обогащение внеклеточной ДНК среды культивирования мононуклеаров периферической крови человека CpG-богатыми фрагментами генома приводит к увеличению продукции клетками ГЬ-6 и TNF-a путём активации сигнального пути NF-kB // Биомедицинская химия. - 2016. - Том 62. - Выпуск 3. - С. 331-340.

8. Судаков К.В. Социальные и биологические аспекты психоэмоционального стресса: пути защиты от его нежелательных последствий // Вестник международной академии наук (русская секция). - 2006. - №1. - С. 8-14.

9. Тамакович С.Н., Власов В.В., Лактионов П.П. Циркулирующие дезоксирибонуклеиновые кислоты крови и их использование в медицинской диагностике // Молекулярная биология. Т. 42. - № 1. - С. 12—23.

10. Филев А.Д., Писарев В.М. Внеклеточная ДНК в медицине неотложных состояний // НМП. - 2020. - Т. 9. - № 1. - С. 96-107.

11. Хубутия М.Ш., Шабанов А.К., Скулачев М.В. и др. Митохондриальная и ядерная ДНК у пострадавших с тяжелой сочетанной травмой // Общая реаниматология. - 2013. - Т. 9. - № 6. - С. 24—35.

12. Черников А.В., Гудков С.В. Усачева А.М. и др. Экзогенный 8-оксо-7,8-дигидродезоксигуанозин: биомедицинские свойства, механизмы действия, терапевтический потенциал // Биохимия. - Т. 82 № 13. - С. 1686-1701.

13. Шмарина Г.В., Орлова М.Д., Ершова Е.С. и др. Транскрипционная активность генов Nrf2 и Hmox1 в условиях системного оксидативного стресса у пациентов с острым психозом // Генетика. — 2020. — Т. 56, № 1. — С. 107-114.

14. Abbott N.J., Ronnback L., Hansson E. Astrocyte-endothelial interactions at the blood-brain barrier // Nat Rev Neurosci. - 2006. - Vol. 7(1). - P. 41-53.

15. Ahlfors C. Plasma bilirubin binding and bilirubin neurotoxicity // Dev Med Child Neurol. - 2017. - Vol. 59(3). - P. 242-243.

16. Alekseeva A.Y., Kameneva L.V., Kostyuk S.V. et al. Multiple Ways of cfDNA Reception and Following ROS Production in Endothelial Cells // Adv Exp Med Biol. -2016. - Vol. 924. - P. 127-131.

17. Allen A.P., Kennedy P.J., Dockray S. et al. The Trier Social Stress Test: Principles and practice // Neurobiol Stress. - 2016. - Vol. 6. - P. 113-126.

18. Ames B.N., Shigenaga M.K. Oxidants are a major contributor to aging // Ann N Y Acad Sci. - 1992. - Vol. 663. - P. 85-96.

19. Andersen J.K. Oxidative stress in neurodegeneration: cause or consequence? // Nat Med. - 2004. - Vol. 10 (Suppl). - P. 18-25.

20. Anitei M., Wassmer T., Stange C. et al. Bidirectional transport between the trans-Golgi network and the endosomal system // Mol Membr Biol. - 2010. - Vol. 27(8). - P. 443-56.

21. Antonyak M.A., Li B., Boroughs L.K. et al. Cancer cell-derived microvesicles induce transformation by transferring tissue transglutaminase and fibronectin to recipient cells // Proc Natl Acad Sci USA. - 2011. - Vol. 108(12). P. 4852-7.

22. Arai K., Lok J., Guo S. et al. Cellular mechanisms of neurovascular damage and repair after stroke // J Child Neurol. - 2011. - Vol. 26(9). - P. 1193-1198.

23. Ayala A., Herdon C.D., Lehman D.L. et al. Differential induction of apoptosis in lymphoid tissues during sepsis: variation in onset, frequency, and the nature of the mediators // Blood. - 1996. - Vol. 87(10). - P. 4261-75.

24. Ba X., Aguilera-Aguirre L., Rashid Q.T. et al. The role of 8-oxoguanine DNA glycosylase-1 in inflammation // Int J Mol Sci. - 2014. - 15(9). - P. 16975-97.

25. Ba X., Boldogh I. 8-Oxoguanine DNA glycosylase 1: Beyond repair of the oxidatively modified base lesions // Redox Biol. - 2018. - Vol. 14. - P. 669-678.

26. Bader V., Ran Zhu X., Lübbert H. et al. Expression of DJ-1 in the adult mouse CNS // Brain Res. - 2005. - Vol. 1041(1). - P. 102-11.

27. Badihian N., Daniali S.S., Kelishadi R. Transcriptional and epigenetic changes of brain derived neurotrophic factor following prenatal stress: a systematic review of animal studies // Neurosci Biobehav Rev. - 2019. - Vol. S0149-7634(19). - P. 30891-7.

28. Bandopadhyay R., Kingsbury A.E., Cookson M.R. et al. The expression of DJ-1 (PARK7) in normal human CNS and idiopathic Parkinson's disease // Brain. - 2004. - Vol. 127(Pt 2). - P. 420-30.

29. Barmada S.J., Serio A., Arjun A. et al. Autophagy induction enhances TDP43 turnover and survival in neuronal ALS models // Nat Chem Biol. - 2014. - Vol. 10(8). -P. 677-85.

30. Barros L.F. Metabolic signaling by lactate in the brain // Trends Neurosci. - 2013. - Vol. 36(7). - P. 396-404.

31. Basner M., Clark C., Hansell A. et al. Aviation Noise Impacts: State of the Science // Noise Health. - 2017. - Vol. 19(87). - P. 41-50.

32. Bassani T.B., Turnes J.M., Moura E.L.R. et al. Effects of curcumin on short-term spatial and recognition memory, adult neurogenesis and neuroinflammation in a streptozotocin-induced rat model of dementia of Alzheimer's type // Behav Brain Res. -2017. - Vol. 335. - P. 41-54.

33. Bigot K., Leemput J., Vacher M. et al. Expression of 8-oxoguanine DNA glycosylase (Ogg1) in mouse retina // Mol Vis. - 2009. - Vol. 15. - P. 1139-52.

34. Bilimoria P.M., Bonni A. Cultures of cerebellar granule neurons // CSH Protoc. -2008. - Vol. 2008. - P. 5107.

35. Bird A.P., Taggart M.H., Nicholls R.D. et al. Non-methylated CpG-rich islands at the human alpha-globin locus: implications for evolution of the alpha-globin pseudogene // EMBO J. - 1987. - Vol. 6(4). - P. 999-1004.

36. Bliks0en M., Mariero L.H., Ohm I.K., et al. Increased circulating mitochondrial DNA after myocardial infarction // Int J Cardiol. - 2012. - Vol. 158(1). - P. 132-4.

37. Bolanos J.P. Bioenergetics and redox adaptations of astrocytes to neuronal activity // J Neurochem. - 2016. - Vol. 139 (Suppl 2). - P.115-125.

38. Boyapati R.K., Tamborska A., Dorward D.A. et al. Advances in the understanding of mitochondrial DNA as a pathogenic factor in inflammatory diseases // F1000Res. -2017. - Vol. 6. - P. 169.

39. Brinkmann, V., Reichard U., Goosmann C. et al. 2004. Neutrophil extracellular.

40. Broz P, Dixit VM. Inflammasomes: mechanism of assembly, regulation and signalling // Nat Rev Immunol. - 2016. - Vol. 16(7). - P. 407-20.

41. Chadwick W., Zhou Y., Park S.S. et al. Minimal peroxide exposure of neuronal cells induces multifaceted adaptive responses // PLoS One. - 2010. - Vol. 5(12). - P. e14352.

42. Chen X., Song M., Zhang B. et al. Reactive Oxygen Species Regulate T Cell Immune Response in the Tumor Microenvironment // Oxid Med Cell Longev. - 2016 Vol. 1580967. - P. 1.

43. Chernikov A.V., Gudkov S.V., Usacheva A.M. et al. Exogenous 8-Oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine: Biomedical Properties, Mechanisms of Action, and Therapeutic Potential // Biochemistry (Mosc). - 2017. - Vol. 82(13). - P. 1686-1701.

44. Chinenov Y., Gupte R., Rogatsky I. Nuclear receptors in inflammation control: repression by GR and beyond // Mol Cell Endocrinol. - 2013. - Vol. 380 (1-2). - P. 5564.

45. Choi D.J., Eun J.H., Kim B.G. et al. A Parkinson's disease gene, DJ-1, repairs brain injury through Sox9 stabilization and astrogliosis // Glia. - 2018. - Vol. 66(2). - P. 445458.

46. Clements C.M., McNally R.S., Conti B.J. et al. DJ-1, a cancer- and Parkinson's disease-associated protein, stabilizes the antioxidant transcriptional master regulator Nrf2 // Proc Natl Acad Sci USA. - 2006. - Vol. 103(41). - P. 15091-6.

47. Coburn R.F., Williams W.J., White P. et al. The production of carbon monoxide from hemoglobin in vivo // J Clin Invest. - 1967. - Vol. 46(3). - P. 346-56.

48. Constantinovits M., Sipos F., Kiss A.L. et al. Preconditioning with cell-free DNA prevents DSS-colitis by promoting cell protective autophagy // J Investig Med. - 2020. -Vol. 68(5). - P. 992-1001.

49. Cossarizza A., Pinti M., Nasi M. et al. Increased plasma levels of extracellular mitochondrial DNA during HIV infection: a new role for mitochondrial damage-associated molecular patterns during inflammation // Mitochondrion. - 2011. - Vol. 11(5). - P. 7505.

50. Cuadrado A., Rojo A.I. Heme oxygenase-1 as a therapeutic target in neurodegenerative diseases and brain infections // Curr Pharm Des. - 2008. - Vol. 14(5).

- P. 429-42.

51. Cuello A.C., Pentz R., Hall H. The brain NGF metabolic pathway in health and in alzheimer's pathology // Front Neurosci. - 2019. - V. 13. - P. 62.

52. Das S., Joshi M.B., Parashiva G.K. et al. Stimulation of cytoprotective autophagy and components of mitochondrial biogenesis / proteostasis in response to ionizing radiation as a credible pro-survival strategy // Free Radic Biol Med. - 2020. - Vol. 152. - P. 715727.

53. de Jong S.D., Basha G., Wilson K.D. et al. The immunostimulatory activity of unmethylated and methylated CpG oligodeoxynucleotide is dependent on their ability to colocalize with TLR9 in late endosomes // J Immunol. - 2010. - Vol. 184(11). - P. 6092102.

54. del Zoppo G.J. The neurovascular unit, matrix proteases, and innate inflammation // Ann N Y Acad Sci. - 2010. - Vol. 1207. - P. 46-9.

55. Di Carlo M., Giacomazza D., Picone P. et al. Are oxidative stress and mitochondrial dysfunction the key players in the neurodegenerative diseases? // Free Radic Res. - 2012.

- Vol. 46(11). - P. 1327-38.

56. DiMauro S., Schon E.A., Carelli V. et al. The clinical maze of mitochondrial neurology // Nat Rev Neurol. - 2013. - Vol. 9(8). - P. 429-44.

57. Echeverria P.C., Picard D. Molecular chaperones, essential partners of steroid hormone receptors for activity and mobility // Biochim Biophys Acta. - 2010. - Vol. 1803.

- P. 641-649.

58. Malkin E.Z., Bratman S.V. Bioactive DNA from extracellular vesicles and particles // Cell Death Dis. - 2020. - Vol. 11 (7). - P. 584.

59. Ermakov A.V., Konkova M.S., Kostyuk S.V. et al. Oxidized extracellular DNA as a stress signal in human cells // Oxid Med Cell Longev. - 2013. - V. 2013. - P. 649-747.

60. Ermakov A.V., Kostyuk S.V., Konkova M.S. et al. Extracellular DNA fragments. Ann N Y Acad Sci. - 2008. - Vol. 1137. - P. 41-46.

61. Ershova E.S., Jestkova E.M., Martynov A.V. et al. Accumulation of Circulating Cell-Free CpG-Enriched Ribosomal DNA Fragments on the Background of High Endonuclease Activity of Blood Plasma in Schizophrenic Patients // Int J Genomics. -2019. - Vol. 2019 (8390585). - P. 1.

62. Escribano B.M., Diaz-Moreno A., Tasset I. et al. Impact of light/dark cycle patterns on oxidative stress in an adriamycin-induced nephropathy model in rats // PLoS One. -2014. - Vol. 9(5). - P. e97713.

63. Falkowska A., Gutowska I., Goschorska M. et al. Energy Metabolism of the Brain, Including the Cooperation between Astrocytes and Neurons, Especially in the Context of Glycogen Metabolism // Int J Mol Sci. - 2015. - Vol. 16(11). - P. 25959-81.

64. Fernando M.R., Jiang C., Krzyzanowski G.D. et al. New evidence that a large proportion of human blood plasma cell-free DNA is localized in exosomes // PLoS One. -2017. - Vol. 12(8). - P. e0183915.

65. Filev A.D., Kostyuk S.V., Pisarev V.M., Tabakov V.Yu., Umriukhin P.E. Adaptive anti-oxidative responses to chronic exposure to stress-signaling molecule, oxidized cellfree DNA, in rat neural cells // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. - 2020. - 548. - 072039. - P. 1-5.

66. Filev A.D., Shmarina G.V., Ershova E.S. et al. Oxidized Cell-Free DNA Role in the Antioxidant Defense Mechanisms under Stress // Hindawi, Oxidative Medicine and Cellular Longevity. - 2019. - Vol. (4). - P. 1-13.

67.

68. Fridmanis D., Roga A., Klovins J. ACTH Receptor (MC2R) Specificity: What Do We Know About Underlying Molecular Mechanisms? // Front Endocrinol (Lausanne). -2017. - Vol. 8. - P. 13.

69. Fuchs T.A., Abed U., Goosmann C. et al. Novel cell death program leads to neutrophil extracellular traps // J Cell Biol. - 2007. - Vol. 176(2). - P. 231-41.

70. Gahan P.B., Anker P., Stroun M. Metabolic DNA as the origin of spontaneously released DNA? // Ann N Y Acad Sci. - 2008. - Vol. 1137. - P. 7-17.

71. Galluzzi L., Vitale I., Aaronson S.A., et al. Molecular mechanisms of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2018 // Cell Death Differ. - 2018. - Vol. 25(3). - P. 486-541.

72. Gholami K, Loh SY, Salleh N et al. Selection of suitable endogenous reference genes for qPCR in kidney and hypothalamus of rats under testosterone influence // PLoS One. - 2017. -Vol.12(6) . - P. e0176368.

73. Gilbert S.F., Barresi M.J.F. Developmental biology // Oxford University Press. -2016. - 11 edition. -P. 509-510.

74. Giusti I., D'Ascenzo S., Millimaggi D. et al. Cathepsin B mediates the pH-dependent proinvasive activity of tumor-shed microvesicles // Neoplasia. - 2008. - Vol. 10(5). - P. 481-8.

75. Golbidi S., Frisbee J.C., Laher I. Chronic stress impacts the cardiovascular system: animal models and clinical outcomes // Am J Physiol Heart Circ Physiol. - 2015. - Vol. 308(12). - P 1476-98.

76. Gonzalez A., Moya-Alvarado G., Gonzalez-Billaut C. et al. Cellular and molecular mechanisms regulating neuronal growth by brain-derived neurotrophic factor // Cytoskeleton (Hoboken). - 2016. - Vol. 73(10). - P. 612-628.

77. Gorojod R.M., Alaimo A., Porte Alcon S. et al. Heme Oxygenase-1 protects astroglia against manganese-induced oxidative injury by regulating mitochondrial quality control // Toxicol Lett. - 2018. - Vol. 295. - P. 357-368.

78. Gould T.J., Vu T.T., Stafford A.R. et al. Cell-Free DNA Modulates Clot Structure and Impairs Fibrinolysis in Sepsis // Arterioscler Thromb Vasc Biol. - 2015. - Vol. 35(12). P. 2544-53.

79. Grandl G., Wolfrum C. Hemostasis, endothelial stress, inflammation, and the metabolic syndrome // Semin Immunopathol. - 2018. - Vol. 40(2). - P. 215-224.

80. Grondin R., Zhang Z., Yi A. et al. Chronic, controlled GDNF infusion promotes structural and functional recovery in advanced parkinsonian monkeys // Brain. - 2002. -Vol. 125(Pt 10). - P. 2191-201.

81. Gubem C, Hurtado O, Rodriguez R et al. Validation of housekeeping genes for quantitative real-time PCR in in-vivo and in-vitro models of cerebral ischaemia // BMC Mol Biol. - 2009. - Vol.10. - P. 57.

82. Gunter T.E., Buntinas L., Sparagna G.C. et al. The Ca2+ transport mechanisms of mitochondria and Ca2+ uptake from physiological-type Ca2+ transients // Biochim Biophys Acta. - 1998. - Vol. 1366(1-2). - P. 5-15.

83. Guo C., Sun L., Chen X. et al. Oxidative stress, mitochondrial damage and neurodegenerative diseases // Neural Regen Res. - 2013. - Vol. 8(21). - P. 2003-14.

84. Gyires K., Feher A. Stress, Neuropeptides and Gastric Mucosa // Curr Pharm Des. - 2017. -23(27). - P. 3928-3940.

85. György B., Szabo T.G., Pasztoi M. et al. Membrane vesicles, current state-of-the-art: emerging role of extracellular vesicles // Cell Mol Life Sci. - 2011. - Vol. 68(16). - P. 2667-88.

86. Habib S.L., Yadav A., Kidane D. et al. Novel protective mechanism of reducing renal cell damage in diabetes: Activation AMPK by AICAR increased NRF2/OGG1 proteins and reduced oxidative DNA damage // Cell Cycle. - 2016. - Vol. 15(22). - P. 3048-3059.

87. Hahad O., Prochaska J.H., Daiber A. et al. Environmental Noise-Induced Effects on Stress Hormones, Oxidative Stress, and Vascular Dysfunction: Key Factors in the Relationship between Cerebrocardiovascular and Psychological Disorders // Oxid Med Cell Longev. - 2019. -Vol. 2019 (4623109). - P. 1.

88. Hamano T., Gendron T.F., Causevic E. et al. Autophagic-lysosomal perturbation enhances tau aggregation in transfectants with induced wild-type tau expression // Eur J Neurosci. - 2008. - 27(5). - P. 1119-30.

89. Hannan M.A., Dash R., Sohag A.A.M. et al. Neuroprotection Against Oxidative Stress: Phytochemicals Targeting TrkB Signaling and the Nrf2-ARE Antioxidant System // Front Mol Neurosci. - 2020. - Vol. 13. - P. 116.

90. Hayes J.D., McMahon M. NRF2 and KEAP1 mutations: permanent activation of an adaptive response in cancer // Trends Biochem Sci. - 2009. - Vol. 34(4). P. 176-88.

91. Hawkins B.T., Davis T.P. The blood-brain barrier/neurovascular unit in health and disease // Pharmacol Rev. - 2005. - Vol. 57(2). - P. 173-85.

92. Hazra R., Guo J.D., Dabrowska J. et al. Differential distribution of serotonin receptor subtypes in BNST(ALG) neurons: modulation by unpredictable shock stress // Neuroscience. - 2012. - Vol. 225. - P. 9-21.

93. Hegde M.L., Hazra T.K., Mitra S. Early Steps in the DNA Base Excision/Single-Strand Interruption Repair Pathway in Mammalian Cells // Cell Res. - 2008. - Vol. 18(1).

- P. 27-47.

94. Hegde M.L., Izumi T., Mitra S. Oxidized Base Damage and Single-Strand Break Repair in Mammalian Genomes: Role of Disordered Regions and Posttranslational Modifications in Early Enzymes // Prog Mol Biol Transl Sci. - 2012. - Vol. 110. - P. 123153.

95. Hemmi H., Takeuchi O., Kawai T. et al. A Toll-like receptor recognizes bacterial DNA// Nature. - 2000. - Vol. 408(6813). - P. 740-5.

96. Hockenbery D., Nunez G., Milliman C. et al. Bcl-2 is an inner mitochondrial membrane protein that blocks programmed cell death // Nature. - 1990. - Vol. 348(6299).

- P. 334-6.

97. Hong E.E., Okitsu C.Y., Smith A.D. et al. Regionally specific and genome-wide analyses conclusively demonstrate the absence of CpG methylation in human mitochondrial DNA // Mol Cell Biol. - 2013. - Vol. 33(14). - P. 2683-90.

98. Hong G.U., Kim N.G., Jeoung D. et al. Anti-CD40 Ab- or 8-oxo-dG-enhanced Treg cells reduce development of experimental autoimmune encephalomyelitis via down-regulating migration and activation of mast cells // J Neuroimmunol. - 2013. - Vol. 260(1-2). - P. 60-73.

99. Hu C.W., Cooke M.S., Tsai Y.H. et al. 8-Oxo-7,8-dihydroguanine and 8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine concentrations in various human body fluids: implications for their measurement and interpretation // Arch. Toxicol. - 2015. - Vol. 89. - P. 201-210.

100. Huai J., Zhang Z. Structural Properties and Interaction Partners of Familial ALS-Associated SOD1 Mutants // Front Neurol. - 2019. - Vol. 10. - P. 527.

101. Hummel E.M., Hessas E., Müller S. et al. Cell-free DNA release under psychosocial and physical stress conditions // Transl Psychiatry. - 2018. - Vol. 8. - P. 236.

102. Ichimura Y., Waguri S., Sou Y.S. et al. Phosphorylation of p62 activates the Keap1-Nrf2 pathway during selective autophagy // Mol Cell. - 2013. - Vol. 51(5). - P. 618-31.

103. Izumi T., Wiederhold L.R., Roy G. et al. Mammalian DNA base excision repair proteins: their interactions and role in repair of oxidative DNA damage // Toxicology. -2003. - Vol. 193(1-2). - P. 43-65.

104. Jackson S., Meeks C., Vezina A. et al. Model systems for studying the blood-brain barrier: Applications and challenges // Biomaterials. - 2019. - Vol. 214. - P. 119217.

105. Jackson S.P., Bartek J. The DNA-damage response in human biology and disease // Nature. - 2009. -Vol. 461(726). - P. 1071-1078.

106. Jacubowski A., Abeln V., Vogt T. et al. The impact of long-term confinement and exercise on central and peripheral stress markers // Physiol Behav. - 2015. - Vol. 152(Pt A). - P. 106-11.

107. Jang H.M., Lee K.E., Lee H.J. et al. Immobilization stress-induced Escherichia coli causes anxiety by inducing NF-kB activation through gut microbiota disturbance // Sci Rep. - 2018. - Vol. 8(1). - P. 13897.

108. Jaruga P., Rozalski R., Jawien A. et al. DNA damage products (5'R)- and (5'S)-8,5'-cyclo-2'-deoxyadenosines as potential biomarkers in human urine for atherosclerosis // Biochemistry. - 2012. - Vol. 51(9). - P. 1822-4.

109. Jiang T., Harder B., Rojo de la Vega M. et al. p62 links autophagy and Nrf2 signaling // Free Radic Biol Med. - 2015. - Vol. 88(Pt B). - P. 199-204.

110. Joels M., Baram T.Z. The neuro-symphony of stress // Nat Rev Neurosci. - 2009. -Vol. 10. - P. 459-466.

111. Jorch S.K., Kubes P. An emerging role for neutrophil extracellular traps in noninfectious disease // Nat Med. - 2017. - Vol. 23(3). - P. 279-287.

112. Kesidou E., Lagoudaki R., Touloumi O. et al. Autophagy and neurodegenerative disorders // Neural Regen Res. - 2013. - Vol. 8(24). - P. 2275-83.

113. Khatri R., McKinney A.M., Swenson B. et al. Blood-brain barrier, reperfusion injury, and hemorrhagic transformation in acute ischemic stroke // Neurology. - 2012. -Vol. 79 (13 Suppl 1). - P. 52-7.

114. Kim J.E., Choi S., Yoo J.A. et al. 8-Oxoguanine induces intramolecular DNA damage but free 8-oxoguanine protects intermolecular DNA from oxidative stress // FEBS Lett. - Vol. 56(1-3). - P. 104-10.

115. Kim J.S., Ahn J.D., Cho S.I. Effects of Valerianae Radix et Rhizoma extract on psychological stress in mice // Pharmacogn Mag. - 2015. - Vol. 11(42). - P. 381-8.

116. Kim J.S., Kim D.Y., Lee J.K. et al. 8-oxo-2'-deoxyguanosine suppresses allergy-induced lung tissue remodeling in mice // Eur J Pharmacol. - 2011. - Vol. 651(1-3). - P. 218-26.

117. Kivimäki M., Steptoe A. Effects of stress on the development and progression of cardiovascular disease // Nat Rev Cardiol. - 2018. - Vol. 15(4). - P. 215-229.

118. Komakula S.S.B., Tumova J., Kumaraswamy D. et al. The DNA Repair Protein OGG1 Protects Against Obesity by Altering Mitochondrial Energetics in White Adipose Tissue // Sci Rep. - 2018. - Vol. 8(1). - P. 14886.

119. Konkova M., Kaliyanov A., Sergeeva V. et al. Oxidized Cell-Free DNA Is a Factor of Stress Signaling in Radiation-Induced Bystander Effects in Different Types of Human Cells // Int J Genomics. -2019. - Vol. 2019 (9467029). - P. 1.

120. Konorova I.L., Veiko N.N. Emotional stress in rats changes concentration and composition of extracellular DNA circulating in blood plasma under normal conditions and in cerebral ischemia // Bull Exp Biol Med. - 2012. - Vol. 153(3). - P. 305-8.

121. Kostjuk S., Loseva P., Chvartatskaya O. et al. Extracellular GC-rich DNA activates TLR9- and NF-kB-dependent signaling pathways in human adipose-derived mesenchymal stem cells (haMSCs) // Expert Opin Biol Ther. - 2012. - Vol. 12 (Suppl 1). - P. 99-111.

122. Kostyuk S.V., Alekseeva A.Y., Kon'kova M.S. et al. Oxidized extracellular DNA suppresses nitric oxide production by endothelial NO synthase (eNOS) in human endothelial cells (HUVEC) // Bull Exp Biol Med. - 2014. - Vol. 157(2). - P. 202-6.

123. Kostyuk S.V., Konkova M.S., Ershova E.S. et al. An exposure to the oxidized DNA enhances both instability of genome and survival in cancer cells // PLoS One. - 2013. -Vol. 8 (10). - P. e77469

124. Kostyuk S.V., Tabakov V.J., Chestkov V.V. et al. Oxidized DNA induces an adaptive response in human fibroblasts // Mutat Res. - 2013. - Vol. 747-748. - P. 6-18.

125. Kowianski P., Lietzau G., Czuba E. et al. BDNF: A Key Factor with Multipotent Impact on Brain Signaling and Synaptic Plasticity // Cell Mol Neurobiol. - 2018. - Vol. 38(3). P. 579-593.

126. Kozhina E.A., Ershova E.S., Okorokova N.A. et al. Extracellular DNA Containing (dG)n Motifs Penetrates into MCF7 Breast Cancer Cells, Induces the Adaptive Response, and Can Be Expressed // Oxid Med Cell Longev. - 2019. - Vol. 2019 (7853492). - P. 1.

127. Kustanovich A., Schwartz R., Peretz T. et al. Life and death of circulating cell-free DNA // Cancer Biol Ther. - 2019. - Vol. 20(8). - P. 1057-1067.

128. Kyung J.W., Kim J.M., Lee W. et al. DJ-1 deficiency impairs synaptic vesicle endocytosis and reavailability at nerve terminals // Proc Natl Acad Sci USA. - 2018. - Vol. 115(7). - P. 1629-1634.

129. Lapilover E.G., Lippmann K., Salar S. et al. Peri-infarct blood-brain barrier dysfunction facilitates induction of spreading depolarization associated with epileptiform discharges // Neurobiol Dis. - 2012. - Vol. 48(3). - P. 495-506.

130. Lebo R.V., Novak R.W., Wolfe K. et al. Discordant circulating fetal DNA and subsequent cytogenetics reveal false negative, placental mosaic, and fetal mosaic cfDNA genotypes // J Transl Med. - 2015. - Vol. 13. - P. 260.

131. Lee J.K., Ko S.H., Ye S.K. et al. 8-Oxo-2'-deoxyguanosine ameliorates UVB-induced skin damage in hairless mice by scavenging reactive oxygen species and inhibiting MMP expression // J Dermatol Sci. - 2013. - Vol. 70(1). P. 49-57.

132. Lee S.F., Pervaiz S. Assessment of oxidative stress-induced DNA damage by immunoflourescent analysis of 8-oxodG // Methods Cell Biol. - 2011. - Vol. 103. - P. 99113.

133. Lehmann-Werman R., Neiman D., Zemmour H. et al. Identification of tissue-specific cell death using methylation patterns of circulating DNA // Proc Natl Acad Sci USA. - 2016. - Vol. 113(13). - P. 1826-34.

134. Leiter O., Seidemann S., Overall R.W. et al. Exercise-Induced Activated Platelets Increase Adult Hippocampal Precursor Proliferation and Promote Neuronal Differentiation // Stem Cell Reports. - 2019. - Vol. 12(4). - P. 667-679.

135. Leroyer A.S., Tedgui A., Boulanger C.M. Role of microparticles in atherothrombosis // J Intern Med. - 2008. - Vol. 263(5). - P. 528-37.

136. Lev N., Barhum Y., Lotan I. et al. DJ-1 knockout augments disease severity and shortens survival in a mouse model of ALS // PLoS One. - 2015. - Vol. 10(3). - P. e0117190.

137. Lin W.P., Xiong G.P., Lin Q. et al. Heme oxygenase-1 promotes neuron survival through down-regulation of neuronal NLRP1 expression after spinal cord injury // J Neuroinflammation. - 2016. - Vol. 13(1). - P. 52.

138. Lindahl T., Barnes D.E. Repair of endogenous DNA damage // Cold Spring Harb Symp Quant Biol. - 2000. - Vol. 65. - P.

139. Lingappan K. NF-kB in Oxidative Stress // Curr Opin Toxicol. - 2018. - Vol. 7. -P. 81-86.

140. Liu J., Wei W., Kuang H. Heart rate and heart rate variability assessment identifies individual differences in fear response magnitudes to earthquake, free fall, and air puff in mice // PLoS One. - 2014. - Vol. 9(3). - P. e93270.

141. Liu W., Zhou C. Corticosterone reduces brain mitochondrial function and expression of mitofusin, BDNF in depression-like rodents regardless of exercise preconditioning // Psychoneuroendocrinology. - 2012. - Vol. 37(7). - P. 1057-1070.

142. Lo Y.M., Corbetta N., Chamberlain P.F. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum // Lancet. - 1997. - Vol. 350(9076). - P. 485-7.

143. Loseva P., Kostyuk S., Malinovskaya E. et al. Extracellular DNA oxidation stimulates activation of NRF2 and reduces the production of ROS in human mesenchymal stem cells // Expert Opin. Biol. Th. - 2012. - V.12. - № 1. - P. 85-97.

144. Lund J., Sato A., Akira S. et al. Toll-like receptor 9-mediated recognition of Herpes simplex virus-2 by plasmacytoid dendritic cells // J Exp Med. - 2003. - Vol. 198(3). - P. 513-20.

145. MacKenzie A., Wilson H.L., Kiss-Toth E. et al. Surprenant A. Rapid secretion of interleukin-1beta by microvesicle shedding // Immunity. - 2001. - Vol. 15(5). P. 825-35.

146. Maggio N., Shavit E., Chapman J. et al. Thrombin induces long-term potentiation of reactivity to afferent stimulation and facilitates epileptic seizures in rat hippocampal slices: toward understanding the functional consequences of cerebrovascular insults // J Neurosci. - 2008. - Vol. 28(3). - P. 732-6.

147. Mai S.H., Khan M., Dwivedi D.J. et al. Canadian Critical Care Translational Biology Group. Delayed but not Early Treatment with DNase Reduces Organ Damage and Improves Outcome in a Murine Model of Sepsis // Shock. - 2015. - Vol. 44(2). - P. 16672.

148. Malinovskaya E.M., Ershova E.S., Okorokova N.A. Ribosomal DNA as DAMPs Signal for MCF7 Cancer Cells // Front Oncol. - 2019. - Vol. 9. - P. 445.

149. Manoogian E.N.C., Panda S. Circadian rhythms, time-restricted feeding, and healthy aging // Ageing Res Rev. - 2017. - Vol. 39. - P. 59-67.

150. Marlin M.C., Li G. Biogenesis and function of the NGF/TrkA signaling endosome // Int Rev Cell Mol Biol. - 2015. - Vol. 314. - P. 239-57.

151. Marmii N.V., Esipov D.S. Biological role of 8-oxo-2'-deoxyguanosine // Vestnik Mosk. Univ. Ser. Biol. - 2015. - Vol. 70. - P. 168-172.

152. McMahon M., Itoh K., Yamamoto M. et al. Keap1-dependent Proteasomal Degradation of Transcription Factor Nrf2 Contributes to the Negative Regulation of Antioxidant Response Element-driven Gene Expression // The Journal of Biological Chemistry. - 2003. - Vol. 278. - P. 21592-21600.

153. Meng W., Paunel-Görgülü A., Flohe S. et al. Depletion of neutrophil extracellular traps in vivo results in hypersusceptibility to polymicrobial sepsis in mice // Crit Care. -2012. - Vol. 16(4). - P. 137.

154. Merelli A., Rodriguez J.C.G., Folch J. et al. Understanding the Role of Hypoxia Inducible Factor During Neurodegeneration for New Therapeutics Opportunities // Curr Neuropharmacol. - 2018. - Vol. 16(10). - P. 1484-1498.

155. Miller M.W., Lin A.P., Wolf E.J. et al. Oxidative Stress, Inflammation, and Neuroprogression in Chronic PTSD // Harv Rev Psychiatry. - 2018. - Vol. 26(2). - P. 5769.

156. Mir S., Cai W., Carlson S.W. IGF-1 mediated Neurogenesis Involves a Novel RIT1/Akt/Sox2 Cascade // Sci Rep. - 2017. - Vol. 7(1). - P. 3283.

157. Mitchell S., Vargas J., Hoffmann A. Signaling via the NFkB system // Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. - 2016. - Vol. 8(3). - P. 227-241.

158. Moore L.D., Le T., Fan G. DNA methylation and its basic function // Neuropsychopharmacology. - 2013. - Vol. 38(1). - P. 23-38.

159. Moss J., Magenheim J., Neiman D. et al. Comprehensive human cell-type methylation atlas reveals origins of circulating cell-free DNA in health and disease // Nat Commun. - 2018. - Vol. 9. - P. 5068.

160. Motwani M., Pesiridis S., Fitzgerald K.A. DNA sensing by the cGAS-STING pathway in health and disease // Nat Rev Genet. - 2019. - Vol. 20(11). - P. 657-674.

161. Mu Y., Lee S.W., Gage F.H. Signaling in adult neurogenesis // Curr Opin Neurobiol. - 2010. - Vol. 20(4). - P. 416-23.

162. Nah J., Yuan J., Jung Y.K. Autophagy in neurodegenerative diseases: from mechanism to therapeutic approach // Mol Cells. - 2015. - Vol. 38(5). - P. 381-9.

163. Naghshvarian M., Zarrindast M.R., Mehr S.E. et al. Effect of exercise and morphine on psychological and physical dependencies, BDNF and TrkB gene expression in rat's hippocampus // Pak J Med Sci. - 2017. - Vol. 33(3). - P. 603-609.

164. Nagy B. Cell-free nucleic acids in prenatal diagnosis and pregnancy-associated diseases // EJIFCC. - 2019. - Vol. 30(2). - P. 215-223.

165. Ng T.P., Chiam P.C., Lee T. et al. Curry consumption and cognitive function in the elderly // Am J Epidemiol. - 2006. - Vol. 164(9). - P. 898-906.

166. Niklaus S., Albertini S., Schnitzer T.K. et al. Challenging a Myth and Misconception: Red-Light Vision in Rats // Animals (Basel). - 2020. - Vol. 10(3). - P. 422.

167. Nishioka K., Ohtsubo T., Oda H. et al. Expression and differential intracellular localization of two major forms of human 8-oxoguanine DNA glycosylase encoded by alternatively spliced OGG1 mRNAs // Mol Biol Cell. - 1999. - Vol. 10(5). - P. 1637-52.

168. Numakawa T., Odaka H., Adachi N. Actions of Brain-Derived Neurotrophin Factor in the Neurogenesis and Neuronal Function, and Its Involvement in the Pathophysiology of Brain Diseases // Int J Mol Sci. - 2018. - Vol. 19(11). - P. E3650.

169. Nunnari J., Suomalainen A. Mitochondria: in sickness and in health // Cell. - 2012.

- Vol. 148(6). - P. 1145-59.

170. Oldendorf W.H., Cornford M.E., Brown W.J. The large apparent work capability of the blood-brain barrier: a study of the mitochondrial content of capillary endothelial cells in brain and other tissues of the rat // Ann Neurol. - 1977. - Vol. 1(5). - P. 409-17.

171. Oliveira S.L., Trujillo C.A., Negraes P.D. et al. Effects of ATP and NGF on Proliferation and Migration of Neural Precursor Cells // Neurochem Res. - 2015. - Vol. 40(9). - P. 1849-57.

172. Pajares M., Jiménez-Moreno N., García-Yagüe Á.J. et al. Transcription factor NFE2L2/NRF2 is a regulator of macroautophagy genes // Autophagy. - 2016. - Vol. 12(10). - P. 1902-1916.

173. Pallen M.J. Time to recognise that mitochondria are bacteria? // Trends Microbiol.

- 2011. - Vol. 19(2). - P. 58-64.

174. Pardridge W.M. Molecular biology of the blood-brain barrier // Mol Biotechnol. -2005. - Vol. 30(1). - P. 57-70.

175. Pellerin L., Magistretti P.J. Glutamate uptake into astrocytes stimulates aerobic glycolysis: a mechanism coupling neuronal activity to glucose utilization // Proc Natl Acad Sci USA. - 1994. - Vol. 91(22). - P. 10625-9.

176. Pertile M.D., Halks-Miller M., Flowers N. Rare autosomal trisomies, revealed by maternal plasma DNA sequencing, suggest increased risk of feto-placental disease // Sci Transl Med. - 2017. - Vol. 9(405). - P. eaan1240.

177. Peters D.L., Pretorius P.J. Origin, translocation and destination of extracellular occurring DNA--a new paradigm in genetic behavior // Clin Chim Acta. - 2011. - Vol. 412(11-12). - P. 806-11.

178. Pham K., Nacher J., Hof P.R. et al. Repeated restraint stress suppresses neurogenesis and induces biphasic PSA-NCAM expression in the adult rat dentate gyrus // Eur J Neurosci. - 2003. - Vol. 17(4). - P. 879-86.

179. Phaniendra A., Jestadi D.B., Periyasamy L. Free Radicals: Properties, Sources, Targets, and Their Implication in Various Diseases // Indian J Clin Biochem. - 2015. -Vol. 30(1). - P. 11-26.

180. Picard M., McEwen B.S. Psychological Stress and Mitochondria: A Systematic Review // Psychosom Med. - 2018. - Vol. 80(2). - P. 141-153.

181. Pisetsky D.S. The origin and properties of extracellular DNA: from PAMP to DAMP // Clin Immunol. - 2012. - Vol. 144(1). - P. 32-40.

182. Poulose S.M., Miller M.G., Scott T. et al. Nutritional Factors Affecting Adult Neurogenesis and Cognitive Function // Adv Nutr. - 2017. - Vol. 8(6). - P. 804-811.

183. Radak Z., Boldogh I. 8-Oxo-7,8-dihydroguanine: links to gene expression, aging, and defense against oxidative stress // Free Radic. Biol. Med. - 2010. - Vol. 49. - P. 587596.

184. Radic M., Marion T.N. Neutrophil extracellular chromatin traps connect innate immune response to autoimmunity // Semin Immunopathol. - 2013. - Vol. 35(4). - P. 46580.

185. Radicella J.P., Dherin C., Desmaze C. et al. Cloning and characterization of hOGG1, a human homolog of the OGG1 gene of Saccharomyces cerevisiae // Proc Natl Acad Sci USA. - 1997. - Vol 94(15). - P. 8010-5.

186. Raposo G., Nijman H.W., Stoorvogel W. et al. B lymphocytes secrete antigen-presenting vesicles // J Exp Med. - 1996. - Vol. 183(3). - P. 1161-72.

187. Reichardt L.F. Neurotrophin-regulated signalling pathways // Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. - 2006. - Vol. 361(1473). - P. 1545-64.

188. Ren B., Liu F., Xu F. et al. Is plasma cell-free DNA really a useful marker for diagnosis and treatment of trauma patients? // Clin Chim Acta. - 2013. - Vol. 424. - P. 109-13.

189. Ro J.Y., Kim D.Y., Lee S.H. et al. Effects of 7,8-dihydro-8-oxo-deoxyguanosine on antigen challenge in ovalbumin-sensitized mice may be mediated by suppression of Rac // Br J Pharmacol. - 2009. - Vol. 158(7). - P. 1743-52.

190. Rocchi A., Yamamoto S., Ting T. et al. A Becn1 mutation mediates hyperactive autophagic sequestration of amyloid oligomers and improved cognition in Alzheimer's disease // PLoS Genet. - 2017. - Vol. 13(8). - P. e1006962.

191. Rodriguez G.P., Song J.B., Crouse G.F. In vivo bypass of 8-oxodG // PLoS Genet.

- 2013. - Vol. 9(8). - P. e1003682.

192. Rodríguez-Nuevo A., Zorzano A. The sensing of mitochondrial DAMPs by nonimmune cells // Cell Stress. - 2019. - 3(6). - P. 195-207.

193. Ryan S., Li C., Menigoz A. et al. Repeated shock stress facilitates basolateral amygdala synaptic plasticity through decreased cAMP-specific phosphodiesterase type IV (PDE4) expression // Brain Struct Funct. - 2018. - Vol. 223(4). - P. 1731-1745.

194. Said M.A., El-Gohary O.A. Effect of noise stress on cardiovascular system in adult male albino rat: implication of stress hormones, endothelial dysfunction and oxidative stress // Gen Physiol Biophys. - 2016. - Vol. 35(3). - P. 371-7.

195. Salim S. Oxidative Stress and the Central Nervous System // J Pharmacol Exp Ther.

- 2017. - Vol. 360 (1). - P. 201-205.

196. Sapp E., Schwarz C., Chase K. et al. Huntingtin localization in brains of normal and Huntington's disease patients // Ann Neurol. - 1997. - Vol. 42(4). - P. 604-12.

197. Schallner N., Pandit R., LeBlanc R. 3rd et al. Microglia regulate blood clearance in subarachnoid hemorrhage by heme oxygenase-1 // J Clin Invest. - 2015. - Vol. 125(7). -P. 2609-25.

198. Schöneborn H., Raudzus F., Coppey M. et al. Perspectives of RAS and RHEB GTPase Signaling Pathways in Regenerating Brain Neurons // Int J Mol Sci. - 2018. - Vol. 19(12). - P. E4052.

199. Schoenfeld T.J., Cameron H.A. Adult neurogenesis and mental illness // Neuropsychopharmacology. - 2015. - Vol. 40(1). - P. 113-28.

200. Schoenfeld T.J., McCausland H.C., Morris H.D. et al. Stress and Loss of Adult Neurogenesis Differentially Reduce Hippocampal Volume // Biol Psychiatry. - 2017. -Vol. 82(12). - P. 914-923.

201. Selye H. Stress and the general adaptation syndrome // Br Med J. - 1950. - Vol. 1(4667). -P. 1383-92.

202. Seo J.H., Park H.S., Park S.S. et al. Physical exercise ameliorates psychiatric disorders and cognitive dysfunctions by hippocampal mitochondrial function and neuroplasticity in post-traumatic stress disorder // Exp Neurol. - 2019. - Vol. 22. - P. 113043.

203. Sergeeva V.A., Ershova E.S., Veiko N.N. et al. Low-Dose Ionizing Radiation Affects Mesenchymal Stem Cells via Extracellular Oxidized Cell-Free DNA: A Possible Mediator of Bystander Effect and Adaptive Response // Oxid Med Cell Longev. - 2017. -Vol. 2017 (9515809). - P. 1.

204. Sergeeva V.A., Kostyuk S.V., Ershova E.S. et al. GC-Rich DNA Fragments and Oxidized Cell-Free DNA Have Different Effects on NF-kB and NRF2 Signaling in MSC // Adv Exp Med Biol. - 2016. -Vol. 924. - P. 109-112.

205. Shimada K., Crother T.R., Karlin J. et al. Oxidized mitochondrial DNA activates the NLRP3 inflammasome during apoptosis // Immunity. - 2012. - Vol. 36(3). - P. 40114.

206. Shmarina G.V., Ershova E.S., Simashkova N.V. et al. Oxidized cell-free DNA as a stress-signaling factor activating the chronic inflammatory process in patients with autism spectrum disorders // Neuroinflammation. — 2020. — Vol. 17 (1). — P. 212.

207. Shock L.S., Thakkar P.V., Peterson E.J. et al. DNA methyltransferase 1, cytosine methylation, and cytosine hydroxymethylation in mammalian mitochondria // Proc Natl Acad Sci USA. - 2011. -Vol. 108(9). - P. 3630-5.

208. Shohayeb B., Diab M., Ahmed M. et al. Factors that influence adult neurogenesis as potential therapy // Transl Neurodegener. - 2018. - Vol. 7. - P. 4.

209. Sink K.S., Walker D.L., Yang Y. et al. Calcitonin gene-related peptide in the bed nucleus of the stria terminalis produces an anxiety-like pattern of behavior and increases

neural activation in anxiety-related structures // J Neurosci. - 2011. - Vol. 31(5). - P. 180210.

210. Sonenshein G.E., Holt C.E. Molecular weight of mitochondrial DNA in Physarum polycephalum // Biochem Biophys Res Commun. - 1968. - Vol. 33(3). - P. 361-7.

211. Stenvers D.J., van Dorp R., Foppen E. et al. Dim light at night disturbs the daily sleep-wake cycle in the rat // Sci Rep. - 2016. - Vol. 6. - P. 35662.

212. Stuart J.A., Bourque B.M., De Souza-Pinto N.C. et al. No evidence of mitochondrial respiratory dysfunction in OGG1-null mice deficient in removal of 8-oxodeoxyguanine from mitochondrial DNA // Free Radic. Biol. Med. - 2005. - Vol. 38. - P. 737-745.

213. Suelves M., Carrio E., Nunez-Alvarez Y. et al. DNA methylation dynamics in cellular commitment and differentiation // Brief Funct Genomics. - 2016. - Vol. 15(6). -P. 443-453.

214. Sun J., Ren X., Qi W. et al. Geissoschizine methyl ether protects oxidative stressmediated cytotoxicity in neurons through the 'Neuronal Warburg Effect' // J Ethnopharmacol. - 2016. - Vol. 187. - P. 249-58.

215. Sun W., Kim H., Moon Y. Control of neuronal migration through rostral migration stream in mice // Anat Cell Biol. - 2010. - Vol. 43(4). - P. 269-79.

216. Swarup V., Rajeswari M.R. Circulating (cell-free) nucleic acids--a promising, noninvasive tool for early detection of several human diseases // FEBS Lett. - 2007. - Vol. 581(5). - P.795-9.

217. Swijsen A, Nelissen K, Janssen D et al. Validation of reference genes for quantitative real-time PCR studies in the dentate gyrus after experimental febrile seizures // BMC Res Notes. - 2012. - Vol.5. - P. 685.

218. Szabo S., Yoshida M., Filakovszky J. et al. "Stress" is 80 Years Old: From Hans Selye Original Paper in 1936 to Recent Advances in GI Ulceration // Curr Pharm Des. -2017. - Vol. 23(27). - P. 4029-4041.

219. Takasu O., Gaut J.P., Watanabe E. et al. Mechanisms of cardiac and renal dysfunction in patients dying of sepsis // Am J Respir Crit Care Med. - 2013. - Vol. 187(5). - P. 509-17.

220. Tamminga S., van Maarle M., Henneman L. et al. Maternal Plasma DNA and RNA Sequencing for Prenatal Testing // Adv Clin Chem. - 2016. - Vol. 74. - P. 63-102.

221. Tang X., Zhou C., Gao J. et al. Serum BDNF and GDNF in Chinese male patients with deficit schizophrenia and their relationships with neurocognitive dysfunction // BMC Psychiatry. - 2019. - Vol. 19(1). - P. 254.

222. Tao Z., Zhao Z., Lee C.C. 5'- Adenosine monophosphate induced hypothermia reduces early stage myocardial ischemia/reperfusion injury in a mouse model // Am J Transl Res. - 2011. - Vol. 3(4). - P. 351-61.

223. Tarale P., Daiwile A.P., Sivanesan S. et al. Manganese exposure: Linking down-regulation of miRNA-7 and miRNA-433 with a-synuclein overexpression and risk of idiopathic Parkinson's disease // Toxicol In Vitro. - 2018. - Vol. 46. - P. 94-101.

224. Tome D., Fonseca C.P., Campos F.L. et al. Role of Neurotrophic Factors in Parkinson's Disease // Curr Pharm Des. - 2017. - Vol. 23(5). - P. 809-838.

225. Tong K.I., Katoh Y., Kusunoki H. et al. Keap1 recruits Neh2 through binding to ETGE and DLG motifs: characterization of the two-site molecular recognition model // Mol Cell Biol. - 2006. - Vol. 26(8). - P. 1

226. Tsai N.W., Lin T.K., Chen S.D. et al. The value of serial plasma nuclear and mitochondrial DNA levels in patients with acute ischemic stroke // Clin Chim Acta. - 2011.

- Vol. 412(5-6). - P. 476-9.

227. Tsai Y.R., Chang C.F., Lai J.H. et al. Pomalidomide Ameliorates HiOi-Induced Oxidative Stress Injury and Cell Death in Rat Primary Cortical Neuronal Cultures by Inducing Anti-Oxidative and Anti-Apoptosis Effects // Int J Mol Sci. - 2018. - Vol. 19(10).

- P. 3252.

228. Turley D., Drake R., Killackey E. et al. Perceived stress and psychosis: The effect of perceived stress on psychotic-like experiences in a community sample of adolescents // Early Interv Psychiatry. - 2019. - Vol. 13(6). - P. 1465-1469.

229. Valadi H., Ekström K., Bossios A. et al. Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells // Nat Cell Biol. -2007. - Vol. 9(6). - P. 654-9.

230. Valinluck V., Tsai H.H., Rogstad D.K. et al. Oxidative damage to methyl-CpG sequences inhibits the binding of the methyl-CpG binding domain (MBD) of methyl-CpG binding protein 2 (MeCP2) // Nucleic Acids Res. - 2004. - Vol. 32(14). - P. 4100-8.

231. Valpione S., Gremel G., Mundra P. et al. Plasma total cell-free DNA (cfDNA) is a surrogate biomarker for tumour burden and a prognostic biomarker for survival in metastatic melanoma patients // Eur J Cancer. - 2018. - Vol. 88. - P. 1-9.

232. Van der Vaart M., Pretorius P.J. The origin of circulating free DNA // Clin Chem.

- 2007. - Vol. 53(12). - P. 2215.

233. Verhoven B., Schlegel R.A., Williamson P. Mechanisms of phosphatidylserine exposure, a phagocyte recognition signal, on apoptotic T lymphocytes // Journal of Experimental Medicine. - 1995. - Vol. 182 (5). - P. 1597-1601.

234. Verina T., Kiihl S.F., Schneider J.S. et al. Manganese exposure induces microglia activation and dystrophy in the substantia nigra of non-human primates // Neurotoxicology.

- 2011. - Vol. 32(2). - P. 215-26.

235. Vetrovoy O., Sarieva K., Lomert E. et al. Pharmacological HIF1 Inhibition Eliminates Downregulation of the Pentose Phosphate Pathway and Prevents Neuronal Apoptosis in Rat Hippocampus Caused by Severe Hypoxia // J Mol Neurosci. - 2020. -Vol. 70(5). P. 635-646.

236. Wagerle L.C., Kumar S .P., Belik J. et al. Blood-brain barrier to hydrogen ion during acute metabolic acidosis in piglets // J Appl Physiol. - 1988. - Vol. 65(2). - P. 776-81.

237. Wang R., Li C., Qiao P. et al. OGG1-initiated base excision repair exacerbates oxidative stress-induced parthanatos // Cell Death Dis. - 2018. - Vol. 9(6). - P. 628.

238. Wang S., Song R., Wang Z. et al. S100A8/A9 in Inflammation // Front Immunol. -2018. - Vol. 9. - P. 1298.

239. Xia C., Braunstein Z., Toomey A.C. et al. S100 Proteins As an Important Regulator of Macrophage Inflammation // Front Immunol. - 2018. - Vol. 8. - P. 1908.

240. Xia W., Su L., Jiao J. Cold-induced protein RBM3 orchestrates neurogenesis via modulating Yap mRNA stability in cold stress // J Cell Biol. - 2018. - Vol. 217(10). - P. 3464-3479.

241. Xing C., Arai K., Lo E.H., Hommel M. Pathophysiologic cascades in ischemic stroke // Int J Stroke. - 2012. - Vol. 7(5). - P. 378-385.

242. Yakes F.M., Van Houten B. Mitochondrial DNA damage is more extensive and persists longer than nuclear DNA damage in human cells following oxidative stress // Proc Natl Acad Sci USA. - 1997. - Vol. 94(2). P. 514-9.

243. Yang J., Harte-Hargrove L.C., Siao C.J. et al. proBDNF negatively regulates neuronal remodeling, synaptic transmission, and synaptic plasticity in hippocampus // Cell Rep. - 2014. - Vol. 7(3). - P. 796-806.

244. Yankelevitch-Yahav R., Franko M., Huly A. et al. The forced swim test as a model of depressive-like behavior // J Vis Exp. - 2015. - Vol. 2(97). - P. 52587.

245. Yuan H., Chen R., Wu L. et al. The regulatory mechanism of neurogenesis by IGF-1 in adult mice // Mol Neurobiol. - 2015. - Vol. 51(2). - P. 512-22.

246. Yuan M., Custaud M.A., Xu Z. et al. Multi-System Adaptation to Confinement During the 180-Day Controlled Ecological Life Support System (CELSS) Experiment // Front Physiol. - 2019. -Vol. 10. - P. 575.

247. Youle R.J., van der Bliek A.M. Mitochondrial fission, fusion, and stress // Science. - 2012. - Vol. 337(6098). - P. 1062-5.

248. Zhang L., Deng S., Zhao S. et al. Intra-Peritoneal Administration of Mitochondrial DNA Provokes Acute Lung Injury and Systemic Inflammation via Toll-Like Receptor 9 // Int J Mol Sci. - 2016. - Vol. 17(9). - P. E1425.

249. Zhang X., Zhang L., Cheng X. et al. IGF-1 promotes Brn-4 expression and neuronal differentiation of neural stem cells via the PI3K/Akt pathway // PLoS One. - 2014. - Vol. 9(12). -P. e113801.

250. Zhao Y.N., Li W.F., Li F. et al. Resveratrol improves learning and memory in normally aged mice through microRNA-CREB pathway // Biochem Biophys Res Commun. - 2013. - Vol. 435(4). - P. 597-602.

251. Zhivotosky B., Orrenius S. Assessment of apoptosis and necrosis by DNA fragmentation and morphological criteria // Curr Protoc Cell Biol. - 2001. - Chapter 18. Unit. 18.3.1-18.3.23.

252. Zhong Z., Liang S., Sanchez-Lopez E. et al. New mitochondrial DNA synthesis enables NLRP3 inflammasome activation // Nature. - 2018. - Vol. 560(7717). - P. 198203.

253. Zunhammer M., Eberle H., Eichhammer P. et al. Somatic symptoms evoked by exam stress in university students: the role of alexithymia, neuroticism, anxiety and depression // PLoS One. - 2013. - Vol. 8(12). - e84911.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает огромную благодарность научному руководителю д.б.н. Костюк Светлане Викторовне за всестороннюю помощь в исследованиях, нескончаемое терпение и поддержку.

Автор выражает благодарность научному консультанту д.м.н. проф. Умрюхину Павлу Евгеньевичу за поддержку на протяжении всего времени проведения исследований, обучение и помощь в работе с лабораторными животными.

Автор выражает благодарность д.м.н. проф. Писареву Владимиру Митрофановичу за прививание качеств и умений, необходимых для успешной научной деятельности: планирование экспериментов, выработки техники выступления с научным докладом, осмысление, написание и публикация результатов исследований, формирование научного мышления.

В связи с отсутствием практических навыков работы в области молекулярной биологии на момент начала диссертационного исследования, хочу выразить благодарность сотрудникам, без которых получение результатов не представлялось бы возможным: д.б.н. Вейко Н.Н. за помощь в освоении метода флуоресцентной микроскопии; к.б.н. Табакову В.Ю. за обучение работе с клетками первичной нейроглиальной культуры и многократные консультации по вопросам, возникавшим в ходе работы; к.б.н. Коньковой М.С. и к.б.н. Алимову А.А. за помощь в анализе экспрессии генов методом ПЦР; Тагировой М.К. за обучение постановке и анализу экспрессии генов на системе мультиплексного цифрового анализа нуклеиновых кислот nCounter Flex.

Хочу поблагодарить и выразить признательность всем сотрудникам лаборатории молекулярной биологии, особенно к.б.н. Ершовой Е.С., Каменевой Л.В., д.б.н. Шмариной Г.В. и к.б.н. Мартынову А.В.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Список генов панели мультиплексного анализа экспрессии генов для системы nCounter Flex (NanoString)

воспаление и вкДНК-сигналинг апоптоз Репарация ДНК нейрогенез Окисление/ антиокисление Аутофагия и митофагия другие гены внутреннего контроля

S100b OLR1 Bax Ogg1 TrkB Sod1 Pink1 Kcnk2 Ppia

S100A8 CD36 Bcl2 Parp1 Mapk1 Nrf2 Atg5 Nmdar Hmbs

Illb CD14 Survivin H2AX Igf-1 Hmox1 Csnk2a2 Prkaa2 B2m

Irf3 Cxcl1 Tgfb Ngfr Nqo1 Mfn1 Akt1 Gapdh

Myd88 Wnt5a Smad4 Plcg1 Nox4 Sqstm1 Mtor Ywhaz

Nfkb2 Gsdmd Wnt5a Creb Nox2 Src Daxx

STING caspase-11 Bdnf Hif1a Ulk1 Aqp4

tlr9 Tlr2 Pi3k Keap1 beclin-1 Aqp5

cGAS Nfkb1 Jnk Gclc Clic4

Il18 Cmpk2 Vegf Nod1 Gsk3b

Caspase-1 Nlrp3 Ncam1 b-Catenin

Irfl Hmgb1

Tlr4

Приложение 2

Сравнение изменений в экспрессии генов в клетках первичной нейроглиальной культуры мозжечка крыс при действии окисленной и неокисленной вкДНК

№ название контроль гДНК оксиДНК P (с поправкой Бонферрони)

M SD M SD M SD оксиДНК /контроль оксиДНК/ гДНК гДНК/кон троль Power

Повышение экспрессии генов

1 S100A9 1 0,515 1,795 0,665 43,750 18,115 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

2 S100b 1 0,0187 0,911 0,103 22,974 8,898 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

3 TrkB 1 0,0434 0,990 0,0700 7,363 3,210 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

4 S100A8 1 0,209 0,976 0,486 5,232 2,237 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

5 AQP4 1 0,0453 0,965 0,134 4,023 2,453 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

6 Pink1 1 0,0185 0,957 0,0640 3,861 1,972 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

7 Ngf 1 0,128 0,787 0,170 3,394 1,724 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

8 Kcnk2 1 0,0234 1,012 0,0915 3,237 1,445 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

9 Mapk1 1 0,0437 0,991 0,0573 2,876 1,307 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

10 Nmdar 1 0,0430 0,955 0,0690 2,688 1,454 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

11 Sod1 1 0,0252 0,987 0,0507 1,643 0,671 <0,0001 <0,0001 >0,05 0,998

12 Ogg1 1 0,203 1,037 0,203 1,573 0,615 0,000295 0,000628 >0,05 0,960

13 Sqstm1 1 0,0246 0,955 0,0575 1,510 0,717 0,00121 0,000496 >0,05 0,934

14 Src 1 0,0189 0,978 0,0489 1,435 0,770 0,00818 0,00563 >0,05 0,699

15 Mtor 1 0,0186 1,059 0,0897 1,394 0,530 0,000903 0,00406 >0,05 0,874

16 Mfn2 1 0,0243 0,960 0,0969 1,390 0,532 0,00108 0,000375 >0,05 0,945

17 Akt1s1 1 0,0255 0,963 0,0585 1,363 0,517 0,00142 0,000527 >0,05 0,929

18 Jnk 1 0,0402 1,078 0,0580 1,292 0,529 0,0105 >0,05 >0,05 0,500

19 Akt2 0,0780 1,013 0,0699 1,287 0,487 0,00752 0,0105 >0,05 0,652

20 Map1lc3a 1 0,0273 0,949 0,0590 1,286 0,495 0,0074 0,00195 >0,05 0,797

21 Keap1 1 0,0325 0,883 0,0931 1,172 0,538 >0,05 0,0132 >0,05 0,442

22 Vegf 1 0,0188 0,929 0,139 1,272 1,246 >0,05 >0,05 >0,05 0,049

23 Bad 1 0,0429 1,001 0,0778 1,221 0,490 >0,05 >0,05 >0,05 0,372

24 ИМОВ1 1 0,0190 0,994 0,0561 1,206 0,453 >0,05 >0,05 >0,05 0,409

25 ВЕСНЫ1 1 0,0255 1,027 0,0750 1,201 0,482 >0,05 >0,05 >0,05 0,251

26 Рагк7 1 0,0460 0,989 0,0488 1,181 0,456 >0,05 >0,05 >0,05 0,286

27 Ъ-Са1втп 1 0,0454 0,997 0,0560 1,033 0,388 >0,05 >0,05 >0,05 0,049

Снижение экспрессии генов

1 Схс11 1 0,0188 0,855 0,102 204,104 67,349 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

2 N0X2 1 0,0222 0,953 0,0620 44,796 32,477 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

3 Нтох1 1 0,0749 0,995 0,0983 36,199 17,343 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

4 Ы-1 1 0,0338 1,008 0,0759 31,785 19,867 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

5 Т1г2 1 0,0467 0,940 0,0719 19,805 7,608 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

6 1сат-1 1 0,0635 0,944 0,146 14,177 4,932 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

7 111Ъ 1 0,0498 0,731 0,221 10,367 4,063 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

8 СШ4 1 0,0277 0,839 0,170 9,722 3,876 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

9 1118 1 0,0745 0,997 0,0849 7,977 4,268 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

10 Т1г4 1 0,0356 1,015 0,101 5,744 2,528 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

11 СБЗб 1 0,108 1,254 0,0956 5,602 1,939 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

12 Тф 1 0,0227 1,047 0,0537 5,547 2,129 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

13 ЫкЪ2 1 0,0713 0,981 0,0894 5,168 3,054 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

14 МЪ2М1 (сОАБ) 1 0,245 1,230 0,190 4,832 1,857 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

15 Ттет173 (БТ1Ыв) 1 0,0281 0,977 0,0876 4,747 1,999 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

16 Wnt5a 1 0,164 0,951 0,0537 4,502 2,740 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

17 Ат2 1 0,0668 1,138 0,175 4,285 2,737 <0,0001 0,000149 >0,05 1

18 Вгса1 1 0,0839 1,151 0,292 4,133 2,376 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

19 Що1 1 0,0212 1,022 0,0544 3,616 1,473 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

20 Ы1гр3 1 0,0369 0,947 0,236 3,591 2,190 0,0001 <0,0001 >0,05 1

21 Зитшп 1 0,0410 0,978 0,123 3,498 1,666 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

22 / 1 0,119 1,075 0,0625 2,482 0,865 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

23 / 1 0,152 1,232 0,0987 3,418 1,303 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

24 Myd88 1 0,0376 1,099 0,0884 3,416 1,383 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

25 Caspase-1 1 0,117 0,976 0,113 3,138 1,326 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

26 Bcl2 1 0,0735 1,011 0,116 2,927 1,044 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

27 Пг9 1 0,139 0,942 0,249 2,910 1,014 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

28 OLR1 1 0,254 1,276 0,231 2,841 1,196 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

29 Bax 1 0,0552 1,029 0,0665 2,687 0,929 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

30 1 0,132 0,965 0,103 2,595 0,901 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

31 Ыг/2 1 0,0399 0,967 0,0498 2,422 0,955 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

32 Ы/кЬ1 1 0,0306 0,938 0,0519 2,287 0,818 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

33 Р1сз1 1 0,0231 1,037 0,0554 2,253 0,791 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

34 СгеЬ 1 0,150 0,988 0,0502 2,252 0,859 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

35 Gsdmd 1 0,0307 1,154 0,128 2,239 0,812 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

36 Н/1а 1 0,0630 0,957 0,0924 2,108 0,736 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

37 са8ра8е-11 1 0,0181 0,982 0,0491 2,089 0,724 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

38 Вахх 1 0,0812 1,518 0,38 1,978 0,766 0,0004723 >0,05 >0,05 0,998

39 Н2АХ 1 0,0445 1,008 0,0549 1,965 0,836 0,0001502 0,000168 >0,05 1

40 5 1 0,0182 1,061 0,0785 1,821 0,68 <0,0001 0,000277 >0,05 1

41 Ргкаа2 1 0,1 0,964 0,0594 1,805 0,625 <0,0001 <0,0001 >0,05 1

42 Smad4 1 0,0455 0,99 0,0858 1,77 0,654 <0,0001 0,00013 >0,05 1

43 Рагр1 1 0,0373 1,012 0,0618 1,648 0,57 0,0002202 0,000296 >0,05 1

44 Bdnf 1 0,0203 1,027 0,0716 1,547 0,907 >0,05 >0,05 >0,05 0,713

45 Gclc 1 0,0682 1,024 0,0565 1,486 0,526 0,0068887 0,01183 >0,05 0,991

46 ЫОШ 1 0,106 1,029 0,162 1,469 0,63 >0,05 >0,05 >0,05 0,856

47 Р\3к 1 0,036 1,041 0,0929 1,299 0,45 >0,05 >0,05 >0,05 0,745

48 Ысат1 1 0,03 1,004 0,0692 1,283 0,454 >0,05 >0,05 >0,05 0,753

49 Csnk2a2 1 0,0187 1,013 0,0807 1,213 0,433 >0,05 >0,05 >0,05 0,43

50 Gsk3Ь 1 0,019 0,941 0,105 1,206 0,422 >0,05 >0,05 >0,05 0,635

51 Mfn1 1 0,0782 1,101 0,0887 1,25 0,465 >0,05 >0,05 >0,05 0,393

52 Ulk1 1 0,0445 1,084 0,0661 1,238 0,489 >0,05 >0,05 >0,05 0,338

53 Clic4 1 0,0272 0,982 0,0869 1,21 0,533 >0,05 >0,05 >0,05 0,289

54 Akt1 1 0,0202 0,997 0,064 1,15 0,401 >0,05 >0,05 >0,05 0,289

Примечание: Применена поправка на множественное сравнение Бонферрони: p (unadjusted) x 91. Значимые различия при p (adjusted) <0,05. Мощность (power) определена для сравнения между группами (контроль, гДНК, окисленная ДНК) для а = 0,05. One-way Anova, метод Holm-Sidak.