Изучение активности апоптоза при воздействии некоторых алиментарных и токсических факторов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат наук Селяскин, Кирилл Евгеньевич

• Селяскин, Кирилл Евгеньевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Селяскин, Кирилл Евгеньевич

Содержание

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Молекулярные механизмы апоптоза и его биологическая роль в поддержании тканевого гомеостаза

1.2. Влияние токсических и алиментарных факторов на систему программируемой гибели клетки

1.3. Современные методические подходы к исследованию активности апоптоза

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Экспериментальные животные

2.2. Схемы экспериментов

2.3. Биохимический метод определения активности каспазы-3

2.4. Морфометрические исследования

2.5. Гель-электрофореза изолированных клеток «ДНК-комет»

2.6. Статистическая обработка результатов исследований

Глава 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение

3.1. Сравнительная характеристика методов определения активности апоптоза у крыс на экспериментальных моделях токсического воздействия

3.1.1. Определение активности апоптоза в органах крыс на модели токсического воздействия адренокортикотропного гормона

3.1.2. Определение активности апоптоза в органах крыс на

модели токсического воздействия СС14

3.2. Оценка чувствительности различных методов определения активности апоптоза при внутрибрюшинном введении низких и минимально действующих доз ССЦ лабораторным животным

3.3. Оценка чувствительности различных органов лабораторных животных к действию низких и минимально действующих доз ССЦ

3.4. Определение активности апоптоза у крыс как биомаркер при оценке

влияния алиментарных факторов

3.4.1. Влияние дефицита пантотеновой кислоты на активность апоптоза в органах крыс на модели сочетанного действия СС14 и витаминной недостаточности

3.4.2. Влияние фитостероидов на активность апоптоза у крыс

3.4.3. Определение активности апоптоза у крыс, получавших с рационом ГМ кукурузу, содержащую кассету экспрессии гена У1рЗАа20

Глава 4. Заключение

Выводы

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение активности апоптоза при воздействии некоторых алиментарных и токсических факторов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Прогрессивные исследования механизмов апоптоза создали предпосылки для использования теоретических и практических знаний в экспериментальной и клинической медицине [28, 31, 32, 36, 39, 64, 113]. Показано, что после индукции апоптоза дальнейшая судьба клетки (гибель или выживание) зависит от целого ряда факторов, модулирующих программированную клеточную гибель. К таким факторам можно отнести постоянно существующие в клетке белки, такие как семейство Вс1-2, 1АР и каспазы, а также индуцируемые стрессом молекулы -факторы регуляции транскрипции ОТ-кВ и р53, церамид, киназы ЛЫК, р38 и Е11К. Нарушение механизмов регуляции апоптоза, приводящее к его ингибированию или неадекватному активированию, лежит в основе патогенеза онкологических, аутоиммунных и нейродегенеративных заболеваний [20, 27, 28, 72, 124].

Исследование молекулярных механизмов, отвечающих за контроль процессов апоптоза, позволило выявить ряд диагностически значимых маркеров различных этапов гибели клетки [44, 49, 113]. Вместе с тем, наличие, как минимум, двух механизмов инициации апоптоза и сложной сети его регуляции позволяет говорить о возможной неоднозначности полученных результатов при изучении молекулярных факторов, характерных для определённого этапа апоптоза, а сравнительная оценка чувствительности различных методов значительно затруднена из-за большого разнообразия оцениваемых критериев. В прикладном аспекте одним из, перспективных направлений, наряду с исследованием молекулярных маркеров апоптоза, может являться непосредственное определение количественных показателей, характеризующих процессы деструкции цитоскелета и фрагментации ДНК в тканях, позволяющих наиболее достоверно оценить активность апоптоза [67, 101, 154].

Поскольку апоптоз является эволюционно-консервативным системным процессом, обеспечивающим поддержание гомеостаза на протяжении всего периода жизни организма, показатели активности апоптоза можно рассматривать как интегральные биомаркеры, отражающие уровень адаптации организма к окружающей среде и обладающие высокой неспецифической чувствительностью к воздействиям различной природы [51, 61, 134, 138, 152]. Есть все основания

полагать, что определение активности апоптоза может быть эффективно использовано в исследованиях, направленных на изучение влияния экзогенных воздействий различной природы, в том числе, низкотоксичных объектов. Комплексное изучение апоптоза под влиянием разнообразных средовых или онтогенетических факторов широко представлено в научных публикациях [58, 103, 125, 147, 161], однако влияние алиментарных факторов на предрасположенность клетки к апоптозу остается до настоящего времени наименее изученным аспектом проблемы.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является выявление наиболее чувствительных методов определения активности апоптоза и использование этих методов для изучения активности апоптоза при воздействии алиментарных и токсических факторов.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести сравнительную оценку чувствительности биохимического, морфологического и электрофоретического (ДНК-комет) методов определения апоптоза в органах крыс на экспериментальной модели индукции апоптоза адренокортикотропным гормоном.

2. Провести сравнительную оценку чувствительности биохимического, морфологического и электрофоретического (ДНК-комет) методов определения апоптоза в органах крыс на модели токсического действия низких и сверхнизких доз тетрахлорметана.

3. Охарактеризовать влияние модификации пищевого статуса животных, получавших рацион с дефицитом пантотеновой кислоты на изменение активности апоптоза в органах лабораторных животных.

4. Изучить влияние различных доз фитостероидов на активность апоптоза в органах крыс, в нормальных условиях и в условиях стресса, вызванного воздействием электрического тока.

5. Изучить активность апоптоза у крыс, получавших генно-инженерно-модифицированную (ГМ) кукурузу, содержащую кассету экспрессии гена У1рЗАа20.

Научная новизна работы

Впервые сравнительно охарактеризована чувствительность биохимического, морфологического и электрофоретического (ДНК-комет) методов, позволяющих обнаружить апоптоз на эффекторном этапе (содержание белков Вс1-2, Вах, р53, активность каспазы-3), а также этапе деструкции (фрагментации ДНК) в органах крыс при токсических воздействиях различной интенсивности. Установлено, что метод ДНК-комет является наиболее чувствительным для определения активности апоптоза при воздействии низких и минимально низких доз токсических факторов.

Показано, что дефицит пантотеновой кислоты в рационе крыс снижает активность апоптоза в печени животных, а при сочетанном действии введения ССЦ и дефицита пантотеновой кислоты имеет место обратный эффект - увеличение активности апоптоза. Введение в рацион крыс фитостероидов в нормальных условиях не влияет на интенсивность процессов апоптоза, тогда как при сочетанном воздействии фитостероидов и моделированного стресса (воздействие электрическим током), было выявлено ингибирующие действие фитостероидов и сохранение активности процессов апоптоза в пределах физиологических значений.

Схема оценки активности апоптоза рекомендована в качестве высокочувствительного системного биомаркера для выявления неблагоприятных воздействий различных факторов окружающей среды, в частности алиментарных факторов.

Практическая значимость работы

Определение активности апоптоза в органах лабораторных животных включено в систему оценки безопасности генно-инженерно-модифицированных организмов растительного происхождения в качестве системного биомаркера.

Метод ДНК-комет предложен в качестве высокоинформативного и чувствительного метода определения активности апоптоза при изучении воздействий экзогенной природы.

Положения, выносимые на защиту

1. Сравнительная характеристика биохимического, морфологического и электрофоретического (ДНК-комет) методов определения апоптоза в органах крыс на различных экспериментальных моделях свидетельствует, что метод ДНК-комет является наиболее чувствительным для оценки активности апоптоза.

2. Изучение активности апоптоза может быть использовано в качестве высокочувствительного системного биомаркера для выявления неблагоприятных воздействий различных факторов окружающей среды, в частности алиментарных факторов.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены на X Всероссийском конгрессе диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье» (Москва, 1-3 декабря 2008 г.), XI Всероссийском Конгрессе диетологов и нутрициологов (Москва, 30 ноября - 2 декабря 2009 г.), XIII Всероссийском Конгрессе диетологов и нутрициологов с международным участием «Персонифицированная диетология: настоящее и будущее» (Москва, 5-7 декабря 2011г.), V Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (Ростов-на-Дону, 3-5 октября 2013 г.). Апробация работы состоялась 17 декабря 2013 г. на межлабораторной научной конференции ФГБУ «НИИ питания» РАМН.

1.7. Публикации

По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 статьи в научном журнале, рекомендованном ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

1.8. Личный вклад соискателя

Все изложенные в диссертации результаты получены автором самостоятельно или при его непосредственном участии. Постановка задач, интерпретация полученных результатов осуществлялись совместно с научным руководителем и другими соавторами публикаций.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Молекулярные ¡механизмы апоптоза и его биологическая роль в поддержании тканевого гомеостаза

В самообновляющихся тканях организма человека ежедневно погибают 5070 миллиардов клеток, освобождая место для новых генераций. Физиологическая гибель клетки - апоптоз - это нормальный процесс поддержания гомеостаза за счет элиминации клеток, исчерпавших свой физиологический ресурс, дальнейшее существование которых представляет по какой-либо причине угрозу для организма. Апоптоз является физиологически активным способом гибели клеток, контроль над которым осуществляет сложная иерархическая система внеклеточных и внутриклеточных факторов, при этом механизмы индукции и динамика процессов клеточной смерти могут варьировать в зависимости от целого ряда факторов, в том числе - от характера питания индивидуума.

Впервые термин «апоптоз» был предложен в работе J. R. Kerr с соавт. (1972) «Апоптоз как фундаментальный биологический феномен», и исходно обозначал динамику структурных изменений тканей, морфологическую картину гибели клетки. Так, было показано, что структурные изменения клетки происходят в виде двух дискретных этапов: первый этап сопровождается изменениями структуры цитоскелета, коллапсом клеточных органелл в цитоплазме, конденсацией и сморщиванием гранул, распадом ядра и образованием апоптозных телец; на втором этапе происходит фагоцитоз апоптозных телец макрофагами или окружающими паренхиматозными и стромальными клетками образовавшихся апоптозных телец и их последующее разрушение под действием лизосомальных ферментов [90, 158, 159].

Биохимические и молекулярные механизмы апоптоза были изучены несколько позднее в эксперименте на нематодах (Caenorhabditis elegance) [63, 73,75, 76, 98, 105, 123] (Lettre Gumienny Metzstein Ellis Reddien Hengartner). На основании полученных данных был сделан вывод, что физиологическая гибель клеток осуществляется по сходной генетической программе у филогенетически различных организмов - нематод, растений, насекомых и позвоночных [66, 89, 98, 129, 107].

Реализация апоптоза происходит в соответствии с генетически детерминированной программой, которую можно условно разделить на три этапа: инициации (индукции), эффекторный и деструкции.

Инициация апоптоза может быть вызвана различными факторами:

• внеклеточными, опосредующими свое действие через рецепторные системы;

• внутриклеточными, опосредующими свое действие через повреждение ядра и повреждение мембран митохондрий.

Внеклеточные факторы обеспечивают реализацию апоптогенного сигнала через специальные рецепторы смерти (death receptor, DR) расположенные на поверхности клетки и служащие сенсорами внеклеточных сигналов к апоптозу (схема 1). Сигналы подают рецептор-специфические лиганды смерти (death ligand, DL), которые могут быть сцеплены с мембраной или находиться в растворенной форме. Наиболее изученными и имеющими наибольшее биологическое значение являются специфические рецепторы смерти Fas (С95, APO l/FAS) и TNF-R1 (tumor necrosis factor receptor 1) и соответствующие им лиганды смерти — Fas-лиганд и TNF-лиганд. Вместе с тем, в настоящее время обнаружен ряд других рецепторов гибели клеток: DR3 (Death Receptor 3 он же АроЗ, WSL-1, TRAMP и LARD), DR4 (Death Receptor 4), DR5 (Death Receptor 5 он же Apo2, TRAIL-R2, TRICK2 и KILLER) и DR6 (Death Receptor ) [19, 33, 52, 81, 108].

При связывании Fas-лиганда и Fas-рецептора происходит тримеризация рецептора и накопление С-концевого внутриклеточного домена смерти (death domen, DD), что приводит к образованию сигнального комплекса, индуцирующего апоптоз (death-inducing signaling complex, DISC), и мобилизации цитоплазменного белка FADD (Fas-associated death domain) (схема 1). В свою очередь FADD вступает во взаимодействие с прокаспазами 8 и 10 - неактивными предшественниками протеаз из семейства каспаз и инициирует апоптоз через активацию каспазы-8 и 10. При связывании TNF-лиганда с TNF-рецепторами происходит аналогичный процесс, результатом которого является мобилизация белка TRADD (TNF receptor-associated death domain) и его взаимодействие с каспазами 8 и 10. Активация каспазы-8 и 10 является началом эффекторного этапа клеточной гибели, вызванного внеклеточными факторами.

Молекулярные механизмы регуляции апоптоза включают возможность ингибирования процесса на каждом из этапов развития. Так, реализация внеклеточного апоптогенного сигнала может быть остановлена на этапе активации каспазы-8, 10 белком FLIP (FADD-like inhibitory protein). Ингибитор каспаз FLIP избирательно связывается с Ра5-/ТЫР-ассоциированными доменами смерти (FADD/TRADD), блокируя активацию каспазы-8, 10 и передачу проапоптотического сигнала от рецепторов смерти [5]. FLIP существует в двух формах - короткой (FLIPS), содержащей два эффекторных домена смерти, и длинной (FLIPL), в которой, помимо эффекторных, присутствует каспазоподобный домен [5, 22, 107, 108].

Внутриклеточные факторы инициирует апоптоз посредством двух механизмов: ядерного, включающегося в результате повреждения ДНК, и митохондриального, включающегося в результате повреждения мембран митохондрий [6, 70, 71, 92, 119, 126] (схема 1). Внутриклеточные инициаторы апоптоза можно условно разделить на физико-химические и биологические (табл. 1).

Таблица 1

Внутриклеточные факторы инциации апоптоза

Физико-химические факторы Биологические факторы

Ионизирующее излучение (УФ-лучи, гамма-лучи) Гормоны (глюкокортикоидные, тиреоидные, минералокортикоидные и др.)

Механическое или термическое повреждение тканей Токсины (альфа токсин, токсин Шига и др.)

Химические вещества, фармакологические препараты, витамины и микроэлементы Вирусы (гепатотропные, нейротроппые и др.)

Окислительный стресс

В реализации ядерного механизма апоптотического сигнала важная роль принадлежит белку р53, накопление которого является диагностическим критерием повреждения ДНК [36, 47, 84, 93]. Действительно, повреждение ДНК стимулирует накопление белка р53, который активирует систему репарации клетки. Быстрое накопление белка р53 вызывает репрессию ряда генов, регулирующих транскрипцию, и способствуют остановке клеточного цикла в фазе С1 (пресинтетической фазе).

Активация апоптоза через внешнее (внеклеточное)воздействие

Внутриклеточная активация апоптоза

Сигнальный комплекс (DISC) £

Лиганд смерти (DL) Fas, TNF

Рецепторы смерти (DR): APO_l/FAS,TNF-Rl,

Клеточная мембрана |

Домен CMepTH(DD)

FADD

Прокаспазы-8, 10

Fas- ассоциированный домен смерти (FADD) или TNF- ассоциированный домен смерти (TRADD)

д.

Расщепление

Каспазы- 8,10 «""матического белка Bid

Активация прокаспазы-3

»Bid

Поврея« ение ДНК

>

Накопление белка р53, регулирующего клеточный цикл, индуцирует экспрессию гена ¿ах.

Образование активной формы белка Bid (tBid)

*

Митохондрия

ü

I

LJr У

Выход цитохрома С

Выход катепсинов В, D, L

Лизосома

Выход цитохрома С из митохондрии индуцирует цитоплазматическую сборку каспаз в высокомолекулярный комплекс - апоптосому. При взаимодействии цитохрома С с клеточным цитозольным белком (АраМ) происходит олигомеризация АраГ-1 и связывание прокаспазы-9 в единый апоптосомный комплекс.

8Е

Активация

Прокаспаза-3, -6, -7 прокаспазы-3

Каспаза-9

Образование активной каспазы-9

А

Образование активной каспазы-3 путем протеолитического расщепления прокаспазы-3 на субъединицы с их последующей ассоциацией в гетеродимер.

iP^

Сборка апоптосомы

Каспаза-3, -6, -7

Запуск каскада протеолитических ферментов, активация фактора фрагментации ДНК, необратимый распад ДНК на нуклеосомальные фрагменты.

1_>АПОПТОЗ

Bid, tBid, Вах — основные проапоптотические белки семейства Вс1-2 . При накоплении критического уровня в цитоплазме происходит их транслокация в митохондрии и запускается митохондриальный путь апоптоза.

Схема 1. Молекулярные механизмы регуляции апоптоза: пути активации.

Таким образом, при определенных условиях, если повреждение ДНК существенно и необратимо (нерепарабельно), данный белок направляет клетку по пути апоптоза. Проапоптотическое действие белка р53 связывают с индукцией проапоптотических белков Fas, DR5, Вах, Noxa, AIP1, PIG3 и PID, а также с ингибированием антиапоптотических белков Вс1-2. Способность индуцировать апоптоз - важная составляющая опухолесупрессорной функции белка р53.

Митохондриальные механизмы апоптоза включаются при различных гипоксических состояниях, оксидативном стрессе, нарушении окислительного фосфорилирования и энергообеспечения клетки в целом [50, 70, 71 83, 126] (схема 1). В клетке резко снижается мембранный потенциал митохондрий, что обусловлено увеличением проницаемости внутренней мембраны митохондрий вследствие образования пор. Диаметр пор составляет ~ 2,9 нм, поэтому вещества с молекулярной массой 1,5 кДа и ниже легко проходят через мембрану митохондрий. Следствием раскрытия поры является набухание митохондриального матрикса, разрыв наружной мембраны митохондрий и высвобождение растворимых белков межмембранного объема, среди которых такие апоптогенные факторы как цитохром С, прокаспазы -2, -3, -9, белок AIF (apoptosis inducing factor), SMAC (second mitochondria-derived activator of caspases) [116, 150, 157].

Образование пор - не единственный механизм выхода межмембранных белков митохондрий в цитоплазму. Образование пор во внешней мембране, не связанное с набуханием матрикса, может быть вызвано белками семейства Вс1-2 [139] (схема 1). Bcl-2-подобные белки, получившие название от своего первого представителя — Вс1-2 протоонкогена, который был открыт на В-клетках лимфомы (B-cell lymphomas), являются одними из основных регуляторов апоптоза и играют важную роль во внутриклеточной трансдукции и терминации апоптозного сигнала (схема 1, схема 2). На сегодняшний день известно более 25 представителей этого семейства которое включает в себя как проапоптозные (Вах, Bid, Bak, Bok, Bad, Bcl-xS, Bim, Bik, Blk, Hrk), так и антиапоптозные (Bcl-2, Bcl-XL, Bcl-w, McU, Bill) белки [40, 42, 46, 56, 59, 70, 71, 94, 118, 124, 128, 131, 139]. Антиапоптозные белки семейства Bcl-2 локализованы в наружной мембране митохондрий, а также в

эндоплазматическом ретикулуме и перинуклеарной мембране [41, 70, 72, 110, 128], проапоптозные белки в основном локализованы в цитозоле клетки [41, 70-72, 110, 121, 128].

Анти- и проапоптозные белки семейства Вс1-2 находятся в постоянном динамическом равновесии, образуя гомо- и гетеродимеры, при этом, решающим моментом в запуске апоптоза является гетеродимеризация этих белков [94, 104]. Поскольку каждый из Bcl-2-подобных белков может одновременно взаимодействовать с другими представителями этого семейства, в клетке возникает большое количество гетеродимерных комбинаций. Следствием гетеродимеризации в большинстве случаев является взаимная нейтрализация про- и антиапоптозных белков, поэтому соотношение между про- и антиапоптозными представителями этого семейства определяет чувствительность клеток к апоптозу [94, 112]. Любое нарушение их равновесия приводит к существенному изменению восприимчивости клетки к индукторам апоптоза [71, 94, 112, 124, 153].

Началом эффскторного этапа апоптоза является активация специальных протеолитических ферментов - каспаз. Каспазы (КФ 3.4.22, классификация MEROPS - клан CD, ID:C14) - это внутриклеточные цистеиновые протеазы, специфически расщепляющие белки после остатков аспарагиновой кислоты (Cysteine ASPartate specific proteASE - CASPASE). К настоящему времени охарактеризовано 18 каспаз [17, 36, 62], нумерация которых соответствует хронологическому порядку с момента открытия первого члена этого семейства -каспазы-1 в 1992 г. [17, 36, 53] (табл. 2).

В соответствии с их биологической функцией, каспазы разделены на два подсемейства: CED-3 - непосредственно участвующие в апоптозе, и ICE -обеспечивающие процессинг провоспалительных цитокинов (табл. 3) [17, 36, 62].

Каспазы подсемейства CED-3 синтезируются в клетке в виде проферментов, состоящих из четырех доменов: МН2-концевого продомена, большой субъединицы (молекулярная масса ~ 20 кДа), малой субъединицы (~ 10 кДа) и линкерного участка, соединяющего большую и малую субъединицы (рис 1).

Таблица 2

Известные в настоящее время каспазы

Каспазы Синонимы Тип продомена

Каспаза-1 ICE (IL-1(3 -converting enzyme) Длинный, с СА11Б-участком

Каспаза-2 Nedd2, ICH-1 Длинный, с САЯБ-участком

Каспаза-3 CPP32, YAMA, apopain, IRP Короткий

Каспаза-4 ICE (rel)II, TX, ICH-2 Длинный, с САКБ-участком

Каспаза-5 ICE (rel)III, TY Длинный, с САКБ-участком

Каспаза-6 Mch2 Короткий

Каспаза-7 Mch3, ICE-LAP3, CMH-1 Короткий

Каспаза-8 MACH, FLICE, CAP4, Mch5 Длинный, с двумя БЕБ-участками

Каспаза-9 ICE-LAP6, Mch6 Длинный, с САИБ-участком

Каспаза-10 Mch4, FLICE2 Длинный, с двумя БЕБ-участками

Каспаза-11 ICH-3 Длинный, с САШ>участком

Каспаза-12 - Длинный, с СА11Б-участком

Каспаза-13 - Длинный, с СЛЯБ-участком

Каспаза-14 - Короткий

Каспаза-15 - Длинный, с PYD-yчacткoм

Каспаза-16 - Короткий

Каспаза-17 - Короткий

Каспаза-18 - Длинный, с двумя БЕБ-участками

Таблица 3

Современные варианты классификации каспаз

Согласно гомологии последовательностей: Согласно вариабельности региона Р2-Р4 субстрата:

подсемейство каспазы группы (фрагменты последовательности) каспазы

ICE Ced-3/CPP32 ICH-1/Nedd2 1,4,5, 13, 11, 12 3,6, 7,8,9, 10 2 i (-\УЕНБ-) и (-БЕХБ-) ш (-IVL/EXD-) 1,4,5,3,2,7 6, 8,9, 10

Прокаспаза

Asp

DIT

Asp

1С

i-соон

II III

I Протеолиз

i

Ассоциация

I

Гетеродимеры

Й

Тетрамер

Рис. 1.

Активация прокаспаз путем протеолитического расщепления на субъединицы и их последующей ассоциации.

I - продомен,

II - промежуточный домен, предшественник большой субъединицы,

III - С-концевой домен, предшественник малой субъединицы каспаз.

Прокаспазы превращаются в каспазы в результате протеолитического расщепления на субъединицы с последующей ассоциацией большой и малой субъединиц в гетеродимер. Два гетеродимера образуют тетрамер - активный фермент, с двумя каталитическими центрами [55, 120, 141, 142, 162]. Каспазы различаются по длине аминокислотной последовательности ЫН2-концевого продомена, который бывает коротким (20-30 аминокислотных остатков) или длинным (более 90 аминокислотных остатков). В длинном продомене обнаружено два модульных участка - эффекторный домен смерти (death effector domain, DED) и домен мобилизации каспаз (caspase recruitment domen, CARD), которые обеспечивают образование комплексов прокаспаз со специальными адаптерными белками (FADD, TRADD и др.). Поскольку структурные особенности каспаз подсемейства ICE (за исключением каспазы-1), участвующих в процессинге цитокинов, в настоящее время не изучены, нельзя исключать их возможной роли в апоптотической гибели клеток.

Каспазы, непосредственно участвующие в каскаде апоптотических реакций, принято подразделять на инициаторные и эффекторные. Первые (каспаза-2, -8, -9, -10) активируют вторые (каспаза-3, -6, -7, -14), которые, в свою очередь, гидролизуют внутриклеточные субстраты [17, 36, 137].

Пути активации каспазного каскада апоптоза подразделяют на:

• рецепторный, являющийся продолжением реализации апоптогенного сигнала, вызванного внеклеточными факторами;

• митохондриальный, являющийся продолжением реализации апоптогенного сигнала, вызванного внутриклеточными факторами.

Рецепторный путь начинается с активации каспазы-8 и -10 (схема 1) и его дальнейшее развитие в зависимости от типа, стадии дифференцировки и функционального состояния клетки, может происходить по двум направлениям: первое - активация прокаспаз-3, -6, -7; второе - активация белка Bid и запуск митохондриального пути апоптоза. Каспазы-8 и -10, расщепляют цитозольный белок Bid с образованием его активной формы tBid (truncated Bid), который, в свою очередь, меняет конформацию белка Вах, вызывая образование проницаемого для белков канала во внешней мембране митохондрий. Также возможна инициация клеточной гибели при высвобождении лизосомальиьтх протеаз - катепсинов. Например, каспаза-8 вызывает выход из лизосом катепсинов В, D и L, который затем активирует цепочку сигнальных белков Bid, Bak и Вах, что приводит к повышению проницаемости митохондриальной мембраны и увеличению выхода апоптогенных факторов из митохондрий [149].

Выход из митохондрий апоптогенных факторов вызывает формирование апоптосомного комплекса (апоптосомы), инициирующего активацию каспазы-9. В состав апоптосомы входят цитохром С, прокаспаза-9 и не менее 8 субъединиц Apaf-1; молекулярная масса апоптосомы более 1,3 МДа. АраГ-1 играет роль арматуры на которой происходит аутокаталитический процессинг каспазы-9 в присутствии цитохрома С и АТФ [48, 163]. Предполагается, что Apaf-1 приобретает способность связывать цитохром С в результате АТФ-зависимого конформационного изменения Apaf-1, затем Apaf-1 претерпевает дальнейшие конформационные изменения, способствующее его олигомеризации и открывающее доступ CARD-домена Apaf-1 для прокаспазы-9, которая также содержит CARD-домен. Пространственное сближение молекул прокаспазы-9 на мультимерной арматуре из Apaf-1-цитохром-С-комплексов, по-видимому, приводит к межмолекулярному протеолитическому процессингу прокаспазы-9 с образованием активной каспазы-9, которая активирует прокаспазы-3, -6, -7 (схема 1) [17, 36,48, 163].

Активация апоптоза через внешнее (внеклеточное) воздействие

Внутриклеточная активация апоптоза

Сигнальный комплекс -(DISC)

Лиганд смерти (DL) Рецепторы смерти (DR)

клеточная мемррана j

Домен CMepTH(DD) Прокаспазы-8, 10

Повреждение ДНК

> /

Fas- ассоциированный домен смерти (FADD)

Накопление белка р53, регулирующего клеточный цикл, индуцирует экспрессию гена box.

I

FLIP (FLICE-inhibitory protein) - белок - ингибитор каспаз, блокирует активацию каспазы-8, 10 и передачу проапоптотического сигнала от рецепторов смерти (DR)

Каспазы- 8, 10

Расщепление цитоплазматичеекого белка Bid

—-> tBid

Образование активной

формы белка Bid (tBid)

Bcl-2-подобные антиапоптотические белки

Выход цитохрома С

т

8В-

Прокаспазы- 3, -6, -7

I--

1

Активация прокаспазы-3

Образование активной каспазы-9

Каспазы- 3, -6, -7

ч-Ч

Каспаза-9

XIAP (X-Iinked inhibitor of apoptosis protein) клеточные ингибиторы апоптозных белков. Ингибируют активацию каспазы-3

NO (оксид азота) ингибирует апоптоз путем нитрозилирования и инактивации каспазы-3

=е *

Сборка апоптосомы

Активация

протеолитических

ферментов;

фрагментация ДНК;

распад ДНК на фрагменты.

АПОПТОЗ

Схема 2. Молекулярные механизмы регуляции апоптоза: основные ингибиторы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Селяскин, Кирилл Евгеньевич, 2014 год

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеева Л. И., Володин В. В., Лукша В. Г. Метод концентрирования гидрофобных минорных экдистероидов с использованием фронтальной хроматографии // Раст. ресурсы. 2000. - Т. 36. - С. 122127.

2. Ахрем A.A., Ковганко В.В. Экдистероиды: Химия и биологическая активность. - Минск: Наука и техника, 1989. - 327 с.

3. Балтаев У.А. Фитоэкдистероиды - структура, источники и пути биосинтеза в растениях // Биоорганическая химия. - 2000. - Т. 26(12). - С. 892-925.

4. Бахтин A.A. Особенности гистохимических показателей в тонкой кишке при воздействии неблагоприятных экологических факторов // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - Т. 1.

5. Бойчук, С. В. Fas-рецептор и его роль при атопических заболеваниях // Иммунология. - 2001. - Т. 3. - С. 24-29.

6. Владимирская Е.Б. Апоптоз и его роль в развитии опухолевого роста / Биологические основы противоопухолевой терапии. М.: Агат-Мед, 2001.

7. Володин В. В., Лукша В. Г., Дайнен Л. и др. Инокостерон и макистерон А из Serratula coronata // Физиол. растений. - 1998. - Т. 45, №3. - С. 378-381.

8. Володин В. В., Чадин И. Ф., Дайнан Л., и др. Фитоэкдистероиды -растительные аналоги гормонов линьки насекомых // Раст. ресурсы. -2004.-Т. 40,№2.-С. 1-18.

9. Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы токсического действия. М.: Медицина, 1986. - 280 с.

10. Губский Ю.И., Левицкий E.JL, Кулик И. А. и др. Изучение генопротекторным свойств препарата «флараксин» в условиях повреждающего действия тетрахлорметана // биополимеры и клетка -1995. Т.11. - №1- С.70-80.

11. Дурнев А. Д., Жанатаев А. К., Анисина Е. А. и др. Применение метода щелочного гель-электрофореза изолированных клеток для оценки генотоксических свойств природных и синтетических соединений: Методические рекомендации. - М., 2006. - 27 с.

12. Заводиленко К.В., Мозговой С.И., Кононов A.B. Параметры клеточного обновления в очагах кишечной метаплазии эпителия желудка при атрофии и эрозивно-язвенных дефектах // Омский научный вестник. - 2006. - №3(37). - С. 42-47.

13. Кравченко Л.В., Трусов Н.В., Ускова М.А. и др. Характеристика острого токсического действия четыреххлористого углерода как модели окислительного стресса // Токсикологический вестник - 2009. -Т.1. -С.12-17.

14. Лафон Р. Фитоэкдистероиды и мировая флора: разнообразие, распределение, биосинтез и эволюция // Физиология растений - 1998. -Т. 45.-С. 326-346.

15. Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия. -М.: Мир, 1960.-648 с.

16. Манских В.Н. Морфологические методы верификации и количественной оценки апоптоза // Бюллетень сибирской медицины. -2004.-№3(1).-С. 63-69.

17. Мартынова Е.А. Регуляция активности каспаз в апоптозе // Биоорган, хим. 2003. -Т. 29.-С. 518-543.

18. Мартынова Е.А., Морозов И.А. Питание и иммунитет: роль питания в поддержании функциональной активности иммунной системы и развитии полноценного иммунного ответа // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии и колопроктологии. - 2001. - T.XI, № 4. - С.28-38.

19. Мойбенко A.A., Досенко В.Е., Нагибин B.C. Ферментативные механизмы апоптоза // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2005. - Т. 3. - С. 17-26.

20. Москалева, Е. Ю., Северин С. Е. Возможные механизмы адаптации клетки к повреждениям, индуцирующим программированную гибель. Связь спатологией // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2006. - Т. 2. - С. 2-14.

21. Носов A.B. Главная тема номера фитоэкдистероиды // Физиология растений. - 1998. - Т. 45. - С. 325.

22. Олейник Е.К., Донников М.Ю., Олейник В.М. Система апоптоза Fas-FasL в онкогенезе // Иммунология. - 2004. - Т.4. - С.251-255.

23. Перегуд Д.И., Яковлев A.A., Онуфриев М.В., и др. Показатели метаболизма оксида азота коррелируют с активностью каспазы-3 в мозге крыс линий Fischer-344/N и Wistar // Нейрохимия. - 2004. - Т. 2. -С. 115-120.

24. Пирс Э. Гистохимия. - М.: ИЛ, 1962. - 962 с.

25. Пчеленко Л.Д., Метелкина Л.Г., Володина С.О. Адаптогенный эффект экдистероидсодержащей фракции Serratula coronata L. // Химия растительного сырья. - 2002. - Т. 1. - С. 69-80.

26. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. - М.: Медиа Сфера, 2006.-312 с.

27. Рязанцева, Н.В, Новицкий, В.В, Часовских, Н.Ю. и др. Роль митогенактивированных протеинкиназ JNK и р38 в регуляции апоптоза мононуклеаров крови в условиях окислительного стресса in vitro // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2008. - Т.5. - С. 505-509.

28. Рязанцева, Н.В., Новицкий, В.В., Жукова, О.Б. и др. Роль активных форм кислорода и белков семейства Bel-2 в реализации ФНО-а-опосредованного апоптоза лимфоцитов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2010. - Т. 149. - С. 139142.

29. Саноцкий И.В., Уланова И.П. Критерии вредности в гигиене и токсикологии, при оценке опасности химических соединений. М.: Медицина, 1975. - 328 с.

30. Саркисов Д.С., Перов Ю.Л. Микроскопическая техника: руководство для врачей и лаборантов. -М.: Медицина, 1996. - 544 с.

31. Скулачёв В. П. Феноптоз: запрограммированная смерть организма // Биохимия. - 1999. - Т. 64(12). - 1418-1426 с.

32. Скулачев, В.П. Явления запрграммированной смерти. Митохондрии, клетки и органы: роль активных форм кислорода // Соросовский Образовательный Журнал. - 2001. - Т. 7. - С.4-10.

33. Смольникова М.В., Прокофьев В.Ф., Сизякина Л.П., и др. Аллельные варианты генов IL-4, IL-10 и TNFa при ВИЧ-инфекции // Цитокины и воспаление. - 2002. - Т. 1. - С. 29-32.

34. Сорочинская У.Б., Михайленко В.М., Применение метода ДНК-комет для оценки поврежденией ДНК, вызванных различными агентами окружающей среды, - 2003. - С. 303-309.

35. Тышко Н.В., Селяскин К.Е., Мельник Е.А., Пашорина В.А., Жминченко В.М. Оценка репродуктивной функции крыс при

раздельном и еочетанном воздействии алиментарного и токсического факторов. // Вопросы питания. - 2012. - Т. 81. - № 1. -С. 33-43.

36. Фильченков, А.А. Каспазы: регуляторы апоптоза и других клеточных функций // Биохимия. - 2003. - Т. 68. - С.453-466.

37. Холодова Ю. Д. Фитоэкдизоны биологически активные полигидроксилированные стерины // Укр. биохим. журн. - 1979. - Т. 51. - С. 560-575.

38. Холодова Ю. Д. Фитоэкдистероиды // Биохимия животной клетки. -1987.-Т. П.-С. 27-41.

39. Ярилин А.А. Апоптоз: природа феномена и его роль в норме и при патологии // Актуальные проблемы патофизиологии / Под ред. Б. Б. Мороза. -М., 2001. -С. 13-56.

40. Adams J.M., Cory S. The Bcl-2 protein family: arbiters of cell survival. // Science. - 1998. - Vol. 281. - P. 1322-1326.

41. Annis M.G., Yethon J.A., Leber B. et. al. There is more to life and death than mitochondria: Bcl-2 proteins at the endoplasmic reticulum. // Biochim. Biophys. Acta. -2004. - Vol. 1644.-P. 115-123.

42. Antonsson В., Montessuit S., Lauper S., et. al. Bax oligomerization is required for channelforming activity in liposomes and to trigger cytochrome с release from mitochondria. // Biochem. J. - 2000. - Vol. 345. - P. 271278.

43. Benevenca N., Calvert C., Eckhert C. et al. Nutrient Requirements of Laboratory Animals, Fourth Revised Edition. - Washington: National Academy Press. 1995. - 192 p.

44. Bilyy R., Stoika R. Search for novel cell surface markers of apoptotic cells // Autoimmunity. - 2007. - Vol. 40. - P. 249-53.

45. Boosani C.S., Nalabothula N., Munugalavadla V., et. al. FAK and p38-MAP kinase-dependent activation of apoptosis and caspase-3 in retinal endothelial cells by alphal(IV)NCl. // Invest Ophthalmol Vis Sci. -2009. -Vol.50(10). - P. 4567-75.

46. Bouillet P., Strasser A. BH3-only proteins - evolutionariiy conserved proapoptotic Bcl-2 family members essential for initiating programmed cell death.//J. Cell Sci. - 2002. - Vol. 115. - P. 1567-1574.

47. Brambilla E., Negoescu A., Gazzeri S., et. al. Apoptosis-related factors p53, Bcl2, and Bax in neuroendocrine lung tumors // Amer. J. Pathology. - 1996. -Vol. 149.-P. 1941-1952.

48. Bratton S.B., Salvesen G.S. Regulation of the Apaf-l-caspase-9 apoptosome. // J Cell Sci. - 2010. - Vol.123. - P. 3209-14.

49. Brenner C., Marzo, I., Kroemer, G. A revolution in apoptosis: from a nucleocentric to a mitochondriocentric perspective. // Exp. Gerontol. -1998.-Vol. 33.-P. 543-553.

50. Buttke, T.M. Oxidative stress as a mediator of apoptosis // Immunol. Today. -1994.-Vol. 15.-P. 7.

51. Canbakan B., Senturk H., Canbakan M., et. al. Is alanine aminotransferase level a surrogate biomarker of hepatic apoptosis in nonalcoholic fatty liver disease? // Biomark Med. - 2010. - Vol. 4(2). - P. 205-14.

52. Candolfi M., Zaldivar V., De Laurentiis A. et. al. TNF-alpha induces apoptosis of lactotropes from female rats // Endocrinology. - 2002. - Vol. 143.-P. 3611-3617.

53. Cerretti D. P., Kozlosky, C. J., Mosley, B. et al. Molecular cloning of the interleukin-1 beta converting enzyme. // Science. - 1992. - Vol. 256. - P. 97-100.

54. Chandna S. Single-cell gel electrophoresis assay monitors precise kinetics on DNA fragmentation induced during programmed cell death. // Cytometry A. - 2004. - Vol. 61 - №2. - P. 127-133.

55. Chang H.Y., Yang X. Proteases for cell suicide: functions and regulation of caspases. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. - 2000. - Vol. 64. - P. 821-846.

56. Chao D.T., Korsmeyer S.J. Bcl-2 family: regulators of cell death. // Aimu. Rev. Immunol. - 1998. -Vol. 16. - P. 395-419.

57. Chua C.C., Chua B.H., Chen Z. et. al. Dexamethasone induces caspase activation in murine osteoblastic MC3T3-E1 cells.// Biochim Biophys Acta.- 2003. Vol. -1642. - P.79-85.

58. Coutts S.M., Fulton N., Anderson R.A. Environmental toxicant-induced germ cell apoptosis in the human fetal testis. // Hum Reprod. - 2007. Vol. 22(11).-P. 2912-2918.

59. Degterev A., Boyce M., Yuan J. The channel of death. // J. Cell Biol. -2001.-Vol. 155.-P. 695-697.

60. Diaz-Horta O., Kamagate A., Herchuelz A., Van Eylen F. Na/Ca exchanger overexpression induces endoplasmic reticulum-related apoptosis and caspase-12 activation in insulin-releasing BRIN-BD11 cells. // Diabetes. -2002 Vol. 51(6).-P. 1815-24.

61. Dick S.A., Megeney L.A. Cell death proteins: an evolutionary role in cellular adaptation before the advent of apoptosis // Bioessays. - 2013. Vol. 35(11).-P. 974-83.

62. Eckhart L., Ballaun C., Hermann M. et. al. Identification of novel mammalian caspases reveals an important role of gene loss in shaping the human caspase repertoire. // Mol Biol Evol. - 2008. - Vol. 25(5). P. 83141.

63. Ellis, H. M., Horvitz, H. R. Genetic control of programmed cell death in the nematode C. elegans. // Cell. - 1998. - Vol. 44. P. 817-829.

64. Feitelson, M.A. Hepatitis B x antigen and p53 in the development of hepatocellular carcinoma. // J. Hepatobiliary Pancreat Surg. - 1998. - Vol. 5. -P. 367-374.

65. Franke T.F., Hornik C.P., Segev L. et. al. PI3K/Akt and apoptosis: size matters. // Oncogene. - 2003. - Vol. 22(56). - P. 8983-98.

66. Fraser, A. G., James, C., Evan, G. I. Hengartner, M. O. Caenorhabditis elegans inhibitor of apoptosis protein (IAP) homologue BIR-1 plays a conserved role in cytokinesis. // Curr. Biol. - 1999. - Vol. 9. P. - 292-301.

67. Gavrieli, Y., Sherman, Y., Ben-Sasson, S. A. Identification of programmed cell death in situ via specific labeling of nuclear DNA fragmentation. // The Journal of Cell Biology. - 1992. - Vol. 119 (3). - P. 493-501.

68. Giorgi C., Baldassari F., Bononi A. et. al. Mitochondrial Ca(2+) and apoptosis. // Cell Calcium. - 2012. - Vol. 52(1). P. 36-43.

69. González-Suárez I., Naves M., Díaz-Corte C. et. al. Effect of aluminium on calcium-sensing receptor expression, proliferation, and apoptosis of parathyroid glands from rats with chronic renal failure. // Kidney Int Suppl. -2003.-Vol. 85. P. 39-43.

70. Gross A. Bcl-2 family members and the mitochondria in apoptosis // Genes and development. 1999.-Vol. 13.-P. 1899-1911

71. Gross A., Jockel J., Wei M.C. et. al. Enforced dimerization of BAX results in its translocation, mitochondrial dysfunction and apoptosis. // EMBO J. -1998. - Vol. 17. - P. 3878-3885.

72. Gross A., McDonnell J.M., Korsmeyer S.J. BCL-2 family members and mitochondria in apoptosis. //Gen. Dev. -1999. -Vol.13. - P. 1899-1911.

73. Gumienny, T. L., Lambie, E., Hartwieg, E. et. al. Genetic control of programmed cell death in the Caenorhabditis elegans hermaphrodite germline. // Development. - 1999. - Vol. 126. P. 1011-1022.

74. Haanen C., Vermes I. Apoptosis: programmed cell death in fetal development. // Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. - 1996. - Vol. 64(1). -P. 129-33.

75. Hengartner M. O. Horvitz, H. R. C. elegans cell survival gene ced-9 encodes a functional homolog of the mammalian proto-oncogene bcl-2. // Cell. - 1994. -Vol. 76. - P. 665-676.

76. Hengartner M. O., Horvitz H. R. Activation of C. elegans cell death protein CED-9 by an amino-acid substitution in a domain conserved in Bcl-2. // Nature. - 1994. - Vol. 369. P. 318-320.

77. Henry C.M., Hollville E., Martin S.J. Measuring apoptosis by microscopy and flow cytometry. // Methods. - 2013. Vol. 61(2). - P. 90-7.

78. Ho Y.S., Liu H.L., Duh J.S. et. al. Induction of apoptosis by S-nitrosoglutathione and Cu2+ or Ni2+ ion through modulation of bax, bad, and bcl-2 proteins in human colon adenocarcinoma cells. // Mol Carcinog. - 1999. - Vol. 26(3). P. 201-11.

79. Hoijman E., Viegas L.R., Sarmiento M.I. et. al. Involvement of Bax protein in the prevention of glucocorticoid-induced thymocytes apoptosis by melatonin. // Endocrinology. - 2004. - Vol. 145. - P. 418-425.

80. Hood R.D. Developmental and Reproductive Toxicology: A Practical Approach, 2nd edition. USA: CRC Press, 2006, - 1168 p.

81. Hsu, H. The TNF receptor 1-associated protein TRADD signals cell death and NF-kappa B activation // Cell. - 1995. - Vol. 81. - P. 495-504

82. Ishibashi M., Arai M., Tanaka S. et. al. Antiproliferative and apoptosis-indueing effects of lipophilic vitamins on human melanoma A375 cells in vitro. // Biol Pharm Bull. - 2012. Vol. 35(1). - P. 10-7.

83. Ishii N. Role of oxidative stress from mitochondria on aging and cancer // Cornea. 2007. - Vol. 26. - P.3-9.

84. Jacks T. Lessons from the p53 mutant mouse // J. Cancer Res. Clin. Oncol.

- 1996.-Vol. 122.-P. 319-327.

85. Jeong S.J., Dasgupta A., Jung K.J. et. al. PI3K/AKT inhibition induces caspase-dependent apoptosis in HTLV-1-transformed cells. // Virology. -2008. Vol. 20. - P. 264-72.

86. Jiang X.P., Wang F., Yang D.C., Elliott R.L. et. al. Induction of apoptosis by iron depletion in the human breast cancer MCF-7 cell line and the 13762NF rat mammary adenocarcinoma in vivo.

87. Jones R.A., Johnson V.L., Buck N.R. et. al. Fas-mediated apoptosis in mouse hepatocytes involves the processing and activation of caspases. // Hepatology. - 1998. - Vol. 27(6). - P. 1632-42.

88. Kamel R. Hepatoprotective effect of methylsulfonylmethane against carbon tetrachloride-induced acute liver injury in rats. // Arch Pharm Res. - 2013.

- Vol.36(9). - P. 1140-8.

89. Karashima, T., Sugimoto, A. & Yamamoto, M. Caenorhabditis elegans homologue of the human azoospermia factor DAZ is required for oogenesis but not for spermatogenesis. Development 127, 1069-1079 (2000).

90. Kerr, J. F., Wyllie, A. H. & Currie, A. R. Apoptosis: a basic biological phenomenon with wide-ranging implications in tissue kinetics. // Br. J. Cancer. 1972. Vol. 26. P. 239-257.

91. Kim Y.M., Talanian R.V., Billiar T.R. Nitric oxide inhibits apoptosis by preventing increases in caspase-3-like activity via two distinct mechanisms. // J Biol Chem. -1997. - Vol. 272(49). P. 31138-48.

92. Kinchen, J. M. Two pathways converge at CED-10 to mediate actin rearrangement and corpse removal in C. elegans. // Nature. - 2005. - Vol. 434. - P. 93-99.

93. Ko L.J., Prives C. p53: puzzle and paradigm // Genes Dev. - 1996. - Vol. 10.-P. 1054-1072.

94. Korsmeyer S.J., Shore G.C. Regulated targeting of Bax to mitochondria. // J. Cell Biol. - 1998. - Vol. 143. - P. 207-215.

95. Koury M.J., Ponka P. New insights into eiythropoiesis: the roles of folate, vitamin B12, and iron. // Annu Rev Nutr. - 2004. Vol. 24. P. 105-31.

96. Krick S., Platoshyn O, Sweeney M. et. al. Activation of K+ channels induces apoptosis in vascular smooth muscle cells. // Am J Physiol Cell Physiol. -2001. Vol. 280. P. 970-9.

97. Kyrylkova K., Kyryachenko S., Leid M. et. al. Detection of apoptosis by TUNEL assay. // Methods Mol Biol. - 2012. - Vol. 887. - P. 41-7.

98. Lettre G., Hengartner M.O. Developmental apoptosis in C. elegans: a complex CEDnario. // Nat Rev Mol Cell Biol. - 2006. Vol. 7(2). - P. 97108.

99. Martin K.R. Targeting apoptosis with dietary bioactive agents. // Exp Biol Med (Maywood). - 2006. -Vol. 231(2). - P. 117-29.

100. Marty M.S., Allen B., Chapin R.E., Cooper R.E. et al. Inter-laboratory control data for reproductive endpoints required in the OPPTS 870.3800/OECD 416 reproduction and fertility test. // Brit. Defects Res. (Part B). - 2009. - Vol. 86. -P.470-489.

101. Matassov D., Kagan T., Leblanc J. et. al. Measurement of apoptosis by DNA fragmentation // Methods Mol Biol. - 2004. Vol. 282. P. 1-17.

102. Mayer B., Oberbauer R. Mitochondrial regulation of apoptosis. // News Physiol. Sci. - 2003. - Vol. 18. - P. 89-94.

103. Meier P., Finch A. Evan G. Apoptosis in development. // Nature. - 2000. -Vol. 407(6805). - P. 796-801.

104. Merry D.E., Korsmeyer S.J. Bcl-2 gene family in the nervous system. // Annu. Rev. Neurosci. - 1997. - Vol. 20. - P. 245-267.

105. Metzstein M. M., Stanfield G. M. Horvitz, H. R. Genetics of programmed cell death in C. elegans: past, present and future. // Trends Genet. - 1998. -Vol. 14. P. 410-416.

106. Morishita S. Cold-stress induces thymocyte apoptosis in the rat. // Pathophysiology. - 1997. - Vol. 4. - P. 213-219.

107. Muzio M.A.M. Chinnaiyan F.C. Kischkel et al. FLICE, a novel FADD-homologous ICE/CED-3-like protease, is recruited to the CD95 (Fas/APO-1) death-inducing signaling complex. // Cell. - 1996. - Vol. 85. - P. 817.

108. Nagata, S. The Fas death factor // Science. - 1995.- Vol. 267.- P. 14491456.

109. Navalta J.W., McFarlin B.K., Lyons S. et. al. Cognitive awareness of carbohydrate intake does not alter exercise-induced lymphocyte apoptosis. // Clinics (Sao Paulo). -2011. Vol. 66(2). P. 197202.

110. Nechushtan A., Smith C.L., Hsu Y. Conformation of the Bax Cterminus regulates subcellular location and cell death. // EMBO J. - 1999. - Vol. 18. -P. 2330-2341.

111. Ogeturk M., Kus I., Pekmez H., et al. Inhibition of carbon tetrachloridemediated apoptosis and oxidative stress by melatonin in

experimental liver fibrosis. // Toxicol Ind Health - 2008. - Vol.24. - P. 201-8.

112. Oltvai Z.N„ Milliman C.L., Korsmeyer S.J. Bcl-2 heterodimerizes in vivo with a conserved homolog, Bax, that accelerates programmed cell death. // Cell. — 1993. - Vol. 74 . - P . 609-619.

113. Orrenius Sl,Nicotera P, Zhivotovsky B. Cell death mechanisms and their implications in toxicology. Toxicol Sci. 2011 Jan;l 19(1):3-19.

114. Ostling O., Johanson K.J. Microelectrophoretic study of radiation-induced DNA damage in individual mammalian cells // Biochem Biophys Res Commun.- 1984.-Vol. 123. P.291-298.

115. Petersen S.L., Wang L., Yalcin-Chin A., Li L. Autocrine TNFalpha signaling renders human cancer cells susceptible to smac-mimetic-induced apoptosis // Cancer Cell. 2007. - Vol. 12. - P. 445-456.

116. Peterson Q.P., Goode D.R., West D.C., Botham R.C. Preparation of the caspase-3/7 substrate Ac-DEVD-pNA by solution-phase peptide synthesis. //Nat Protoc. - 2010. Vol.5(2). P. 294-302.

117. Petrik J., Reusens B., Arany E. et. al. A low protein diet alters the balance of islet cell replication and apoptosis in the fetal and neonatal rat and is associated with a reduced pancreatic expression of insulin-like growth factor-II. // Endocrinology. - 1999. Vol. 140(10). - P. 4861-73.

118. Petros A.M., Olejniczak E.T., Fesik S.W. Structural biology of the Bcl-2 family of proteins. // Biochim. Biophys. Acta. - 2004. - Vol. 1644. - P. 8394.

119. Phaneuf S., Leeuwenburgh C. Cytochrome c release from mitochondria in the aging heart: a possible mechanism for apoptosis with age // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Physiol. - 2002. - Vol. 282. - P. 423-R430.

120. Pop C., Salvesen G.S. Human caspases: activation, specificity, and regulation. // J Biol Chem. - 2009. - Vol. 284(33). - P. 21777-81.

121. Putcha G.V., Deshmukh M., Johnson E.M. BAX translocation is a critical event in neuronal apoptosis: regulation by neuroprotectants, Bcl-2, and caspases. // J. Neurosci. - 1999. - Vol. 19. - P. 7476-7485.

122. Raffray M., Cohen G.M. Apoptosis and necrosis in toxicology: a continuum or distinct modes of cell death? // Pharmacol Ther.- 1997. Vol. 75(3). P. 153-77.

123. Reddien, P. W., Horvitz, H. R. The engulfment process of programmed cell death in Caenorhabditis elegans. // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. - 2004. -Vol. 20. P. 193-221.

124. Reed J.C. Mechanisms of apoptosis. // Am. J. Pathol. - 2000. - Vol. 157. -P. 1415-1430.

125. Robertson J.D., Orrenius S. Molecular mechanisms of apoptosis induced by cytotoxic chemicals. // Crit Rev Toxicol. - 2000. Vol.30(5). - P. 609-27.

126. Sarkar F.H., Li Y. Cell signaling pathways altered by natural chemopreventive agents // Mutat. Res. 2004. - Vol. 555. - P. 53-64.

127. Schile A.J. García-Fernández M., Steller H. Regulation of apoptosis by XIAP ubiquitin-ligase activity. // Genes Dev. -2008. Vol.22(16). P.2256-66.

128. Schinzel A., Kaufmann T., Borner C. Bcl-2 family members: intracellular targeting, membrane-insertion, and changes in subcellular localization. // Biochim. Biophys. Acta. - 2004. - Vol. 1644. - P. 95-105.

129. Schumacher, B., Hofmann, K., Boulton, S. The C. elegans homolog of the p53 tumor suppressor is required for DNA damage-induced apoptosis. // Curr. Biol.-2001.-Vol. 11.-P. 1722-1727.

Sekena H., Aziza M., Asmaa S. et.al. Genetic alterations and gene expression profile in male Balb/c mice treated with carbon tetrachloride with or without carboxymethyl chitosan. // ournal of American Science -2011. Vol. - 7(6). - P. 1065-1076.

131. Sharpe J.C., Amoult D., Youle R.J. Control of mitochondrial permeability by Bcl-2 family members. // Biochim. Biophy. Acta. - 2004. - Vol. 1644. -P. 107-113.

132. Shi J., Aisaki K., Ikawa Y. Evidence of hepatocyte apoptosis in rat liver after the administration of carbon tetrachloride // American Journal of Pathology - 1998,-Vol. 153. - P.515-525.

133. Singh N.P. A Simple Method for Accurate Estimation of Apoptotic Cells // Experimental Cell Research. - 2000. - Vol. 256. - P.328-337.

134. Siu P.M., Bryner R.W., Martyn J.K. Apoptotic adaptations from exercise training in skeletal and cardiac muscles // FASEB J. - 2004. Vol. 18(10). P. 1150-2.

135. Slyshenkov V.S., Piwocka K., Sikora E. Pantothenic acid protects jurkat cells against ultraviolet light-induced apoptosis. // Free Radic Biol Med. -2001. Vol. 30(11).-P. 1303-10.

136. Smith C.C., Adkins D.J., Martin E.A. Recommendations for design of the rat comet assay. // Mutagenesis - 2008. - Vol 23. - P. 233-240.

137. Stennicke H.R., et al. Biochemical characteristics of Caspases-3, -6, -7 and -8. // J. Biol. Chem. - 1997. - Vol. 272(41). - P. 25719-25723.

138. Stone A., Cowley M.J., Valdes-Mora F. et. al. BCL-2 hypermethylation is a potential biomarker of sensitivity to antimitotic chemotherapy in endocrine-resistant breast cancer. // Mol Cancer Ther. - 2013. Vol. 12(9). P. 1874-85.

139. Strasser A., O' Connor L., Dixit V.M. Apoptosis signaling. // Arinu. Rev. Biochem. - 2000. - Vol. 69. - P. 217-245.

140. Tareic N., Ovadia H, Weiss D.W. et. al. Restraint stress-induced thymic involution and cell apoptosis are dependent on endogenous glucocorticoids // J Neuroimmunol. - 1998. - Vol.82(l). - P. 40-6.

141. Thomberry N.A., Lazebnik Y. Caspases: enemies within. // Science. -1998,- Vol. 281.-P. 1312-1316.

142. Thornberry N., Bull H., Calaycay J. et. al. A novel heterodimeric cysteine protease is required for interleukin-1 beta processing in monocytes. // Nature. - 1992. - Vol. 356. - P. 768-774.

143. Tirodkar T.S., Voelkel-Johnson C. Sphingolipids in apoptosis. // Exp Oncol. -2012. - Vol. 34(3). P. 231-42.

144. Trenin D.S., Volodin V.V., Beikin YaB., Shiykova AB. The influence of the ecdysteroid fraction from shoots of Serratula coronata on E-rosette formation and agar migration tests in vitro. // Eksperimental'naya i Klinicheskaya Farmakologiya. - 1996. - Vol. 59. P. 55-57.

145. Unsain N., Higgins J.M., Parker K.N. et. al. XIAP regulates caspase activity in degenerating axons. // Cell Rep. - 2013. -Vol. 29. P. 751-63.

146. Vermes I., Haanen C., Reutelingsperger C. Flow cytometry of apoptotic cell death. // J Immunol Methods. - 2000. - Vol. 21;243. - P. 16790.

147. Wang E. Regulation of apoptosis resistance and ontogeny of age-dependent diseases. // Exp Gerontol. - 1997. - Vol. 32(4-5). - P. 471-84.

148. Wang Y., Austrian L.M., Russell R.M. et. al. Increased apoptosis in high-fat diet-induced nonalcoholic steatohepatitis in rats is associated with c-Jun

NH2-terminal kinase activation and elevated proapoptotic Bax. // J Nutr. -2008. Vol. 138(10).-P. 1866-71.

149. Wang Y., Tjandra N. Structural insights of tBid, the caspase-8-activated Bid, and its BH3 domain. // J Biol Chem.- 2013. - Vol. 13;288(50). P. 35840-51.

150. Wang, X., Yang, C., Chai, J., Shi, Y. & Xue, D. Mechanisms of AIF-mediated apoptotic DNA degradation in Caenorhabditis elegans. // Science. - 2002. - Vol. 298. - P. 1587-1592.

151. Watson W.H., Cai J., Jones D.P. Diet and apoptosis. // Annu Rev Nutr. -2000. -Vol. 20. - P. 485-505.

152. Wieckowska A., Zein N.N., Yerian L.M. et. al. In vivo assessment of liver cell apoptosis as a novel biomarker of disease severity in nonalcoholic fatty liver disease. // Hepatology. - 2006. - Vol. 44(1). - P. 27-33.

153. Willis S., Day C.L., Hinds M.G. et. al. The Bcl-2-regulated apoptotic pathway. Hi. Cell Sci. - 2003. - Vol. 116. - P. 4053^1056.

154. Wlodkowic D., Skommer J., Darzynkiewicz Z. Flow cytometry-based apoptosis detection // Methods Mol Biol. - 2009. - Vol. 559. - P. 19-32.

155. Wojtczak L., Slyshenkov V.S. Protection by pantothenic acid against apoptosis and cell damage by oxygen free radicals—the role of glutathione // Biofactors. - 2003. - Vol. 17(1-4). P. 61-73.

156. Wolf B.B., Schuler M., Echeverri F. et. al. Caspase-3 is the primary activator of apoptotic DNA fragmentation via DNA fragmentation factor-45/inhibitor of caspase-activated DNase inactivation. // J Biol Chem. -1999. Vol. 22;274(43). -P. 30651-6.

157. Wu H., Tschopp J., Lin S.C. Smac Mimetics and TNFalpha: A Dangerous Liaison? // Cell. - 2007. - Vol. 131. - P. 655-658.

158. Wyllie, A. H. Glucocorticoid-induced thymocyte apoptosis is associated with endogenous endonuclease activation. // Nature. - 1980. Vol. 284. - P. 555-556.

159. Wyllie, A. H., Kerr, J. F., Currie, A. R. Cell death: the significance of apoptosis. // Int. Rev. Cytol. - 1980. - Vol. 68. - P. 251-306.

160. Xu T., Wang X., Chen G. et. al. Autologous bone marrow stem cell transplantation attenuates hepatocyte apoptosis in a rat model of ex vivo liver resection and liver autotransplantation. // J Surg Res. - 2013. Vol. -184(2).-P. 1102-8.

161. Young D., Lawlor P.A., Leone P. et. al. Environmental enrichment inhibits spontaneous apoptosis, prevents seizures and is neuroprotective. // Nat Med. -1999. - Vol. 5(4). P. 448-53.

162. Zheng T.S., Hunot S., Kuida K. et. al. Caspase knockouts: matters of life and death. // Cell Death Differ. - 1999. - Vol. 6. - P. 1043-1053.

163. Zou H., Yang R., Hao J. et. al. Regulation of the Apaf-l/caspase-9 apoptosome by caspase-3 and XIAP. // J Biol Chem. - 2003. Vol. 7;278(10). P. 8091-8.