Содержание натрия и калия в бурой жировой ткани в постнатальном онтогенезе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.13, кандидат биологических наук Елсукова, Елена Ивановна

• Елсукова, Елена Ивановна
• кандидат биологических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Елсукова, Елена Ивановна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Морфофункциональная характеристика

бурой жировой ткани

1.2. Нейроэндокринная регуляция термогенеза

в БЖТ

1.3. Молекулярно-клеточный механизм термогенеза в БЖТ

1.4. Ионный гомеостаз БЖТ

1.4.1. Концентрации катионов К+ и Ыа+ в ади-поцитах БЖТ

1.4.2. Особенности мембранного транспорта катионов Ыа+ и К+ в адипоцитах БЖТ

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Экспериментальные животные

2.2. Определение интенсивности энергообмена крысы

2.3. Определение содержания воды, натрия и калия в тканях

2.4. Определение содержания кальция в тканях

2.5. Определение объема внеклеточного пространства

2.6. Определение интенсивности энергообмена тканей

2.7. Определение белка, РНК и ДНК

2.8. Выделение фракции молодых адипоцитов

2.9. Введение Са2+-зависимого фотобелка обе-лина в адипоциты БЖТ

2.10. Определение концентрации свободного

2 +

Са в цитоплазме клеток по их люми-

с

несценции

2.11. Используемые реактивы

2.12. Статистическая обработка результатов исследования

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЛАВА 3. СОДЕРЖАНИЕ КАТИОНОВ Ыа+ И К+ В БУРОЙ ЖИРОВОЙ ТКАНИ И ПЕЧЕНИ КРЫС В РАННЕМ ПОСТНА-ТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

3.1. Общая характеристика онтогенетического роста и развития животных

3.2. Морфофизиологические показатели БЖТ и печени

3.2.1. Возрастная динамика весовых показателей БЖТ и печени

3.2.2. Содержание ДНК в БЖТ крыс разного возраста

3.2.3. Содержание РНК и белка в БЖТ и печени крыс разного возраста

3.2.4. Содержание воды в БЖТ и печени крыс разного возраста

3.3. Возрастная динамика содержания ионов

К+ и Ыа+ в БЖТ и печени

3.4. Интенсивность потребления 02 бурой жировой тканью и печенью крыс

3.5. Содержание ионов Са2+ в БЖТ и печени

крыс разного возраста

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ ГРУДНОГО ВСКАРМЛИВАНИЯ НА

СОДЕРЖАНИЕ Иа+ и К+ В БЖТ И ПЕЧЕНИ

4.1. Рост и энергообмен у крысят в редуцированных пометах

4.2. Морфофизиологические показатели БЖТ и печени у крысят в искусственно реду-

цированных пометах

4.3. Внутриклеточные концентрации Na+ и К+ в БЖТ и печени животных из редуцированных пометов

ГЛАВА 5. СРАВНИТЕЛЬНО-ВИДОВОЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КАТИОНОВ К+ И Na+ В БЖТ

ГЛАВА б. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО СВОБОДНОГО Са2+ В БУРОЙ ЖИРОВОЙ

ТКАНИ С ПОМОЩЬЮ ФОТОБЕЛКА ОБЕЛИНА

ГЛАВА 7. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

7.1. К+, Na+ и термогенный потенциал БЖТ

7.2. Диетиндуцированные изменения в БЖТ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Содержание натрия и калия в бурой жировой ткани в постнатальном онтогенезе»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы: Бурая жировая ткань (БЖТ)

специализированный центр несократительного термогенеза, физиологически необходимого при адаптации к холоду (Foster, Frydman, 1979), гиперфагии (Rothwell, Stock,

1979, 1987) и на ранних стадиях постнатального онтогенеза

у многих млекопитающих, включая человека (Lean, 1989; Si-

dlo, Zaviacic, 1994) . Снижение функциональной активности

этой ткани приводит в случаях переедания, по крайней мере, у животных с небольшими размерами тела к быстрому развитию ожирения, а в отдаленный период - к инсулиндефи-цитному типу диабета (Himms-Hagen, 198 7; Spiegelman et

al., 1993; Trayhurn, 1995; Lower, Flier, 1997). Коррекция энергетического обмена в этих и ряде других случаев, по-видимому, должна включать активацию БЖТ, а для оптимальной реализации последней необходимо точное представление о термогенном механизме бурого жира.

Нет сомнений в том, что его ключевое звено представлено специфическим разобщающим белком термогенином, локализованным во внутренней мембране митохондрий (Nicholls,

1976; Trayhurn, Milner, 1987; Trayhurn 1989, 1996). Однако, с меньшей уверенностью можно указать косвенных участников термогенеза и описать события, предшествующие синтезу термогенина, совокупность которых обеспечивает адекватные по знаку и амплитуде ответы БЖТ на стимулы. Это прежде всего адренергический сигнал (Nedergaard et al. , 1989; Itsuro et al., 1994; Katsumi et al., 1995), система вторичных мессенджеров (Shih Mei-Fen, Taberner, 1995; Ni-soly et al., 1995; Kolvisto, Nedergaard, 1996), липолиз,

гликолиз и липогенез (Cooney, Newsholme, 1982), белковый синтез (Trayhurn, Milner, 1987) и клеточная пролиферация (Geloen et al., 1990) . Исходя из общих представлений о регуляции метаболизма в этот список следует включить минеральные вещества, в первую очередь катионы Na+, К+ и Са2+ (Данко и др./ 1984; Веренинов, Марахова, 198 6; Авдонин, Ткачук, 1994).

За время, прошедшее после открытия в адипоцитах БЖТ распределения Na+ и К+ (Girardier, Seydox, 1971), необычного для клеток, обладающих Na+, К+-насосом, во-первых, интенсивно исследовалась роль этих ионов в регуляции разных сторон метаболизма других клеток и тканей (Веренинов, Марахова, 1986; Авдонин, Ткачук, 1994; Асланиди и др., 1998), во-вторых, неуклонно накапливались данные о связи между этими катионами и термогенезом в самой БЖТ. Было обнаружено, что адренергическая стимуляция краткосрочных культур адипоцитов бурого жира обязательно сопровождается изменениями мембранного транспорта и внутриклеточных концентраций Na+ и К+ (Connoly et al., 1986; La Noue et al., 1986; Giovannini et al., 1988; Lucero, Pappone, 1990; Kolvisto, Nedergaard, 1996). Установлено in vivo, что при

разнообразных физиологических состояниях, сопровождаемых изменениями термогенного статуса БЖТ, сопряженные изменения испытывает активность Na+, К+-насоса (Horwitz, 1979; Rothwell et al., 1981; Rothwell et al., 1982; Zamora et al., 1991). Однако прямой вклад Na+, К+-насоса в термоге-нез, по-видимому, незначителен (Himms-Hagen, 1976). Поэтому предполагается, что Na+ и К+ являются необходимыми регуляторами термогенного ответа, возможно, на подступах

к митохондриальному аппарату, а Ыа+,К+-насос выступает в

качестве одного из механизмов, создающих оптимальное для термогенного ответа соотношение внутриклеточных концентраций [К+] / [Ыа+] (Медведев, Никольская, 1991). Для получения дополнительных аргументов "за" и "против" участия Ыа+

и К+ в термогенезе следовало бы иметь данные о сопряженности изменений между [К+] и [Ыа+] с одной и термогенезом бурой жировой ткани при физиологических ситуациях, положительно и отрицательно влияющих на функцию БЖТ - с другой стороны. Однако такая работа выполнена только для случая адаптации к холоду, причем, в основном, в сроки практически полного завершения процесса адаптации (Медведев и др., 1987). В этом отношении весьма ценным представлялось бы изучение раннего постнатального онтогенеза с его глубокими изменениями в энергетике бурого жира .

Кроме того, дополнительно необходим сравнительно-видовой анализ концентраций К+ и Ыа+, так как до настоящего времени они определены только для БЖТ лабораторных крыс.

Цель работы состояла в выявлении связи между балансом катионов Ыа+ и К+ и теплообразованием в БЖТ у животных

разных видов и на этапе раннего постнатального онтогенеза у крыс Вистар.

Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

- определить внутриклеточные концентрации К+, Ыа+ и отношение [К+] / [Ыа+] в буром жире разных видов животных;

- сравнить динамику внутриклеточных концентраций К+, Ыа+ и отношения [К+] /[Ыа+] в БЖТ и в термогенно неспециализиро-

ванном паренхиматозном органе - печени в раннем постна-тальном онтогенезе крыс Вистар;

- сопоставить возрастные изменения внутриклеточных концентраций К+ и Na+ в БЖТ и печени с динамикой скорости потребления 02 этими тканями in vitro, содержанием в них

2 +

воды, белка, РНК, ДНК, катионов Са

- определить влияние естественного перекорма в раннем по-стнатальном онтогенезе на внутриклеточные концентрации катионов К+ и Na+, потребление 02 БЖТ и печенью, содержание в них воды, белка, РНК и ДНК;

- разработать метод определения концентрации цитоплазма-тического Са2+ в адипоцитах БЖТ с помощью Са2+-зависимого фотобелка обелина и на его основе определить концентрацию свободного Са2+ в цитоплазме адипоцитов бурого жира крыс Вистар.

Положения, выносимые на защиту:

- Сочетание высокой концентрации Na+ (>7 0 ммоль/л Н20) и

низкого отношения [К+] / [Na+]«2 является специфическим признаком адипоцитов БЖТ. В постнатальном онтогенезе снижение внутриклеточного содержания Na+ и К+ в БЖТ в отличие

от термогенно неспециализированной печени коррелирует со снижением потребления 02 тканью.

Усиление питания в раннем постнатальном онтогенезе значительно увеличивает теплообразование в БЖТ и печени, при этом в БЖТ молодняка снижается темп пролиферации, содержание К+, Na+ и белка, соответствуя более поздней стадии возрастного развития.

- В буром жире в отличие от печени внутриклеточное содержание Na+ и К+ в раннем постнатальном онтогенезе поло-

жительно коррелирует с содержанием Са2+. Концентрация свободного Са2+ в адипоцитах, определенная с помощью Са2+-зависимого фотобелка обелина, составляет 1 мкмоль/л. Научная новизна работы^

В результате комплексного анализа внутриклеточного баланса Ыа+ и К+ в бурой жировой ткани установлено:

- Обнаруженная ранее у лабораторных крыс особенность ка-тионного гомеостаза адипоцитов бурого жира, проявляющаяся

в очень высокой концентрации Ыа+ (>7 0 ммоль/клеточной воды) наряду с типичной для клеток, обладающих Ыа+,К+-насосом, концентрацией К+ и низким отношением [К+] / [Ыа+] (<2), является специфичным признаком БЖТ и других видов животных. Уникально высокая концентрация Ыа+ (153 ммоль/л

Н20) , сопоставимая с концентрацией этого катиона в плазме, зарегистрирована в адипоцитах сусликов.

- В постнатальном онтогенезе максимальное содержание Ыа+

и К+ обнаружено в БЖТ новорожденных. По мере роста и развития животных содержание К+ и Ыа+ снижается, коррелируя с

онтогенетическим снижением потребления кислорода тканью. В термогенно неспециализированной печени связь между снижением содержания катионов и увеличением потребления 02 в онтогенезе отсутствует. В БЖТ животных, выращиваемых в искусственно уменьшенных пометах и получающих больше материнского молока, эта связь также не проявляется. Усиление грудного вскармливания предотвращает онтогенетическое снижение скорости дыхания, в то же время значительно ускоряя возрастное снижение внутриклеточного содержания Ыа+ и К+, общего белка и темпов пролиферации в буром жире.

Однонаправленная динамика минерального, белкового обмена

и пролиферации свидетельствует об участии катионов Ыа+ и К+ в регуляции трофических изменений термогенеза БЖТ.

- Динамика содержания К+ и Ыа+ в БЖТ в раннем постнаталь-

ном онтогенезе коррелирует с динамикой суммарного Са2+. Для оценки цитоплазматической концентрации свободного Са2+ в адипоцитах разработан метод, основанный на люминесценции Са2+-зависимого белка обелина. Концентрация свободного Са2+ в адипоцитах крысы составляет 1 мкмоль/л.

- Впервые доказано участие бурой жировой ткани и печени в диетиндуцированном термогенезе на ранних этапах постна-тального онтогенеза. Установлено, что у сосунков, получающих избыток грудного молока, усиление теплопродукции в БЖТ сочетается со снижением количества адипоцитов.

Научно-практическая значимость работы.

Результаты сравнительно-видового и онтогенетического исследования баланса катионов Ыа+ и К+ в адипоцитах бурого

жира, необычного для клеток млекопитающих с Ыа+,К+-

насосом, подтверждают гипотезу о регуляторной роли этих катионов в термогенной функции бурого жира и тем самым расширяют представления об их физиологическом значении.

Высокая внутриклеточная концентрация Ыа+ (>7 0 ммоль/л клеточной воды) наряду с низким отношением [К+] / [Ыа+] (<2)

может рассматриваться как тканеспецифичный признак бурого жира, который наряду с такими маркерами этой ткани, как

термогенин, 5'деиодиназа типа 2, может использоваться для идентификации этой ткани.

Разработан высокочувствительный, не влияющий на Са2+-буферную емкость цитоплазмы, метод определения концентрации свободного Са2+ в адипоцитах БЖТ, который может быть

использован в исследованиях механизмов Са2+-гомеостаза в этих клетках, участия этого катиона в срочном и трофическом термогенном ответе бурого жира на стимулы.

Несмотря на большое число исследований по диетиндуци-рованному термогенезу (ДИТ), онтогенетические особенности его становления изучены недостаточно. Это определяет значимость полученных в работе результатов по термогенному ответу бурой жировой ткани и печени у сосунков для фундаментальных и прикладных исследований в области возрастной физиологии. Предлагаемая новая идея об относительной выгодности ДИТ для организма на этом этапе онтогенеза, о конкуренции ДИТ с процессами роста и созревания функциональных систем позволяет рассматривать БЖТ в качестве мишени для направленных воздействий на скорость онтогенетического развития организма.

Результаты исследования внедрены в лекционные курсы кафедры биомедицинских основ жизнедеятельности человека Красноярского государственного педагогического университета и кафедры биохимии и физиологии человека и животных Красноярского государственного университета.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на конференции "Механизмы адаптации организма" (Томск, 1996); на 3-м съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1997); на 9-м Всероссийском симпозиуме с международным участием "Реконструкция гомеостаза" (Красноярск, 1998).

Публикации: По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов и списка цитированной литературы. Объем диссертации составляет 145 машинописных страниц, включая 19 рисунков, 22 таблицы. Список цитированной литературы насчитывает 18 5 публикаций.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Морфофункциональная характеристика бурой жировой ткани

Первое описание бурой жировой ткани было выполнено Конрадом Геснером в 1551 г. у сурка (цит.по: Lean, Tray-

hurn, 1987). Позднее эту ткань обнаружили у большинства

представителей класса млекопитающих, включая человека (Sidlo, Zaviacic, 1994; Zancanaro et al., 1995). На сегодняшний день не идентифицирован бурый жир у домашних свиней и не решен вопрос о наличии бурого жира, эквивалентного млекопитающим, у птиц (Trayhurn, 1996).

По происхождению, цитологическим и биохимическим критериям БЖТ относится к жировой ткани, однако в силу целого ряда морфо-функциональных и метаболических особенностей ее выделяют в отдельную разновидность (Ricquier,

1993, Trayhurn, 1996, Klaus, 1997). В отличие от относительно диффузного распределения в организме клеток белого жира, БЖТ организована в глобулярные структуры, напоминающие типичные паренхиматозные органы (Nnodim, 1987).

Анализ топографии скоплений БЖТ в организме показывает, что она локализована вдоль магистральных кровеносных сосудов, идущих к жизненно важным органам, имея с последними прямую сосудистую связь. В связи с этим выделяют следующие места скопления БЖТ: межлопаточное, церви-кальное, аксиллярное, периренальное, перикардиальное депо. Распределение БЖТ между ними неодинаково у животных разных видов. У лабораторных грызунов, в частности, у

крысы 30% БЖТ сосредоточено в межлопаточной области, 47%

в аксиллярной области, 23 % в торакальном и периреналь-ном депо (Корниенко, 197 9). У хищников основное количество БЖТ распределено между цервикальным и периренальным депо (Loncar, Afzelius, 1989).

Своим названием БЖТ обязана темному, приближающемуся к бурому цвету, который обусловлен сильной васкуляризаци-ей и высоким содержанием дыхательных пигментов в ней. О плотности капилляров в буром жире и следовательно потенциальной метаболической активности этой ткани можно судить по тому факту, что в среднем 35 % поверхности ади-поцита БЖТ находится в контакте с эндотелием капилляров (Loncar, Afzelius, 1989). Другой характерной чертой БЖТ является достаточно плотная иннервация самих клеток БЖТ симпатическим отделом вегетативной нервной системы, в то время как в белом жире иннервация затрагивает только кровеносные сосуды. Недавно в БЖТ обнаружены капсаицинчувст-вительные нервные окончания (Gui, Himms-Hagen, 1992).

Диаметр адипоцитов БЖТ составляет около 2 0-4 0 мкм, что по сравнению с клетками белого жира - 60-100 мкм -существенно меньше. Адипоциты БЖТ имеют неправильную форму с многочисленными цитоплазматическими выростами особенно вдоль капилляров, многочисленные щелевые контакты друг с другом, мульти- а не унилокулярный тип запасания триглицеридов (Loncar, Afzelius, 1989, Geloen et al.,

1990) . Уникальной особенностью адипоцитов БЖТ является

очень высокое по сравнению с другими типами клеток содержание митохондрий. Например, в адипоцитах БЖТ новорожденных котят 55 % цитоплазматического объема занято митохондриями (Loncar, Afzelius,1989) . Причем, митохондрии

клеток бурого жира относятся к особому, не встречающемуся в других тканях, специфичному только для БЖТ термогенному типу (Cannon, Lindberg,1979; Nicholls, Locke, 1984). Этот

тип характеризуется более крупными размерами - 0,23-0,5 мкм по сравнению с 0,1-0,3 мкм для нетермогенных митохондрий, а также многочисленными плотно упакованными криста-

ми (Arbuthnoff, 198 9; Loncar, Afzelius, 1989).

Таким образом, цитоморфологический "портрет" БЖТ свидетельствует, что это метаболически очень активная ткань с высокой интенсивностью энергетических процессов. При этом обращают на себя внимание закономерные изменения БЖТ при холодовых и диетических воздействиях на организм, в частности, гиперплазия, увеличенное содержание митохондрий, уменьшение размера и количества липидных капель у адаптируемых к холоду животных (Arbuthnoff, 1989).

Несмотря на длительную историю изучения функциональное значение БЖТ в организме было выяснено только в середине нынешнего века. Поскольку бурый жир впервые был обнаружен и исследовался у гетеротермов, в течение почти 30 0 лет предполагалось, что он является специфической принадлежностью животных, впадающих в сезонную спячку. Поэтому крупные скопления БЖТ называли "гибернационной

железой", приписывая им секрецию специфических гормонов, подавляющих метаболические процессы при гибернации. Однако постепенно накапливающиеся сведения о широком распространении бурого жира среди эндотермов противоречили этой гипотезе. В начале 60-х годов Смит продемонстрировал, что единственной и основной функцией этой ткани является производство тепла (Smith, 1964 - цит. по Lean, Trayhurn, 1987) . Так как выделение тепла - обязательный, согласно

второму закону термодинамики, побочный продукт метаболизма любой биологической ткани, физиологическая значимость дополнительного теплообразования в БЖТ неоднократно подвергалась сомнениям. Тем не менее расчеты интенсивности энергообмена, проведенные на основании определений in vivo скорости кровотока в органах животных, подвергнутых холодовому воздействию (Foster, Frydman, 1979), по кате-холамининдуцированному потреблению кислорода БЖТ in vitro (Bukowieky et al., 1980), продемонстрировали необычайно высокую термогенную мощность этой ткани. Составляя не более 1-2 % от массы тела, БЖТ обеспечивает более 50 % теплоты, дополнительно образованной при охлаждении животного. Особый интерес представляет вопрос о термогенной активности бурого жира у людей. На основе измерений темпе-

1 r¡ о

ратурных градиентов и местного кровотока по клиренсу Хе установлено, что околопочечная БЖТ молодых мужчин продуцирует примерно 25 % тепла, индуцированного оральным применением эфедрина (Lean, 1989). Таким образом, среди эффекторов несократительного термогенеза БЖТ занимает, по-видимому, ведущее положение, по крайней мере у мелких животных.

Помимо холодовых воздействий на взрослых животных, термогенная функция БЖТ имеет особое значение в раннем постнатальном онтогенезе (Корниенко, 1979; Cannon, Ne-

dergaard, 1982; Lean, 1989). В этот период имеет место высокий уровень теплопродукции как отражение высокого уровня теплопотерь в связи с неблагоприятным соотношением площади поверхности к массе тела. Ситуация усугубляется неразвитостью энергетического аппарата мышц, то есть незрелостью сократительного термогенеза (Корниенко, 1979) .

В то же время удельное содержание и термогенная активность бурого жира имеют максимальные значения у новорожденных животных и младенцев (Sundin, Cannon, 1980; Rozon

et al., 1988; Yahata, Kuroshima, 1993). Согласно расчетам

БЖТ обеспечивает у новорожденных крольчат 7 0 % несократительного термогенеза (Корниенко, 1979). Значимость тер-

могенеза БЖТ для новорожденных и младенцев демонстрируют и следующие факты. У 2-8 дневных крысят ганглионарная блокада термогенеза в БЖТ приводила к значительному снижению частоты сердечных сокращений (Blumberg et al., 1997). Следовательно, в младенческом возрасте в регуляции

сердечной деятельности принимает участие не только автономная нервная система, но и температура притекающей крови, зависящая от термогенной активности близлежащих центров БЖТ. Этот факт к тому же является первым подтверждением гипотезы о том, что локализация БЖТ вблизи жизненно важных органов обеспечивает в них оптимальную температуру. У детей З-б месячного возраста термогенный ответ межлопаточной БЖТ на легкое охлаждение, регистрируемый с помощью тепловидения, положительно коррелировал с уровнем физического развития ребенка (Новикова и др., 1978).

В постнатальном онтогенезе по мере роста животного термогенная активность БЖТ снижается. Возрастная инволюция БЖТ прямо пропорциональна размерам тела взрослых животных. У мелких грызунов легко идентифицируемые депо БЖТ сохраняются в течение всей жизни, а у крупных млекопитающих, включая человека, скопления БЖТ постепенно становятся неотличимы от белого жира (Lean, 198 9; Loncar, Afze-

lius, 1989; Casteilla et al. , 1994; Trayhurn, 1996).

Особенно быстрые темпы термогенной инактивации ткани (2-5

дней после рождения) имеют место у хищников (Loncar, Afzelius, 1989). Механизм возрастной инволюции бурого жира не известен, но в литературе обсуждаются два возможных пути: апоптоз "бурых" адипоцитов и замещение их клетками

белого жира, либо превращение "бурых" адипоцитов в "белые" (Reyne et al. , 1996; Trayhurn, 1996). Холодовая экспозиция, другие хронические адренергические воздействия могут предотвращать возрастную инволюцию бурого жира и реактивировать ткань (Holloway, 1989).

Важнейшим стимулятором термогенеза в БЖТ является калорийно избыточное питание. Оценка термогенной активности БЖТ, выполненная с помощью разных приемов у интактных животных и животных с неодинаковой степенью гиперфагии, вызванной "кафетерийной" диетой, продемонстрировали прямую зависимость между энергетическим уровнем питания и термо-генезом БЖТ (Rothwell, Stock, 1979; Nedergaard et al. , 1989; Trayhurn, 1989). В то же время такая зависимость

отсутствовала или была слабо выраженной у генетически тучных линий животных (fa/fa крысы; ob/ob мыши в зрелом

возрасте), у животных с ожирением, индуцированным различными видами искусственного повреждения - термическим, электролитическим, токсическим - медиального гипоталамуса, где локализованы важные центры нервной регуляции термогенной активности БЖТ (Himms-Hagen, 1987). Причем, термогенный потенциал БЖТ у этих животных, оцениваемый по содержанию специфического разобщающего белка , был снижен и в интактных условиях (Hogan et al., 1982; Hogan, Himms-

Hagen, 1983). Термогенный ответ БЖТ на "кафетерийную" диету снижался и у старых животных (Rothwell, Stock, 1983),

у которых, как известно, повышенно относительное содержание жировых депо. Эти данные свидетельствуют, что БЖТ -важнейший эффектор диетиндуцированного термогенеза, направленного на стабилизацию массы тела и предотвращение ожирения. В связи с этим объяснима и ускоренная атрофия бурого жира при беременности и лактации (Himms-Hagen,

1990), т.е. в состояниях, которые, как известно, сопровождаются повышенным жироотложением. Поскольку, ожирение представляет серьезную медико-социальную проблему, не удивительно, что эти открытия стимулировали интерес исследователей и клиницистов к возможному участию БЖТ в этиологии и патогенезе ожирения. В настоящее время значительная часть исследований по бурому жиру посвящена именно этому вопросу, а также изучению термогенного ответа БЖТ на различные виды диет (Spiegelman et al. , 1993; Sadurskis et al., 1995; Trayhurn, 1995; Matsuo et al., 1996), поиску высокоспецифичных индукторов термогенеза в

БЖТ, в том числе и для клинического использования (Ghorbani et al. , 1997; Grujic et al. , 1997; Lowell,

Flier, 1997). Последнее, несомненно, требует точного знания механизмов термогенеза в БЖТ.

Таким образом, БЖТ выполняет роль энергетического буфера, оптимизируя потоки энергии в организме в самых разнообразных физиологических ситуациях. Не относясь к жизненно важным органам, эта ткань в значительной степени определяет качество и продолжительность онтогенеза.

1.2 Нейроэндокринная регуляция термогенеза в БЖТ

Центральный контроль термогенеза в БЖТ осуществляет симпатический отдел автономной нервной системы, оконча-

ния которого богато представлены в буром жире. Хирургическая и химическая денервация БЖТ полностью предотвращает ее термогенный ответ на холодовые и диетические стимулы (Park, Himms-Hagen, 1988). Инъекция животному норадре-налина или введение его в культуру адипоцитов БЖТ in vitro воспроизводит стадии термогенного ответа на холод (Itsuro et al., 1994; Katsumi et al., 1995) . В регуляции числа клеток и термогенного потенциала БЖТ принимают участие и недавно обнаруженные в буром жире сенсорные нервы. Инъекция животным их специфического блокатора капсаицина вызывала преходящую атрофию бурого жира (Gui, Himms-Hagen, 1992) .

Норадреналин - ключевой регулятор термогенеза в буром жире. Однако функциональное состояние этой ткани у ин-тактных животных, полная реализация термогенного ответа при стимуляции, инволюция при беременности, лактации, в процессе старения зависят от уровня и других гормонов, ростовых факторов, нейромедиаторов. Это - прежде всего тиреоидные гормоны и инсулин, оказывающие как самостоятельное влияние на термогенез в БЖТ, так и опосредованное их влиянием на тонус симпатического отдела (Trayhurn,

198 9) . Самостоятельное действие трийодтиронина проявлялось в увеличении массы БЖТ, содержания в ней ДНК и фос-фолипидов через 2-3 дня после добавления гормона в корм крысам. В более поздние сроки происходило увеличение триглицеридов, причем |3-антагонисты не устраняли гиперплазию БЖТ у гипертиреоидных крыс (Màssini et al., 1990).

Термогенная активность БЖТ, регистрируемая по интенсивности дыхания, содержанию митохондриальных ферментов, у гипертиреоидных животных не отличалась от контроля

(Мохова, Абляева, 1991). Пониженный уровень инсулина у животных с инсулиндефицитным типом диабета сопровождалось, наоборот, снижением скорости дыхания, активности цитохромоксидазы и специфического термогенного маркера БЖТ термогенина при отсутствии изменений в активности симпатической нервной системы (Yoshioka et al.,1989).

В исследованиях, выполненных на культурах адипоцитов, обнаружен целый комплекс ростовых факторов, необходимых для проявления стимулирующего эффекта норадреналина на клеточную пролиферацию в БЖТ (Garcia, Obregon, 1997). Это

- эпидермальный и тромбоцитарный факторы роста, кислый и основной факторы роста фибробластов, нейропептид вазо-прессин.

Кортикостероиды, физиологические антагонисты катехо-ламинов, оказывают ингибирующее действие на термогенез в БЖТ, что по одной из гипотез , возможно, является первичной причиной многих видов ожирения (Strack et al., 19 95).

1.3 Молекулярно-клеточный механизм термогенеза в БЖТ.

Начало интенсивных исследований механизма термогенеза в БЖТ относится к середине 70-х годов. Проверке были подвергнуты две гипотезы, основывающиеся на биохимических особенностях адипоцитов БЖТ: ионная и митохондриальная.

Первая базировалась на популярной тогда гипотезе о механизме калоригенного действия тиреоидных гормонов, согласно которой увеличение интенсивности тканевого метаболизма под действием тироксина в значительной степени вызвано увеличением функционирования Na+, К+-насоса (Ismail-Beigi, Edelman, 1970). На существование подобного термогенного механизма указывал целый ряд фактов об особенностях ион-

ного гомеостаза в интактных и стимулированных клетках БЖТ. Это - деполяризация клеток и увеличение активности

Na+, К+-насоса в ответ на термогенные стимулы (Girardier et al. , 1968, Herd et al. , 1970); уникальное распределение ионов Na+ и К+ в адипоцитах, а именно, очень высокая внутриклеточная концентрация Na+ и низкая величина отношения [К+] / [Na+] (Girardier, Seydox, 1971) . Однако недостаточная воспроизводимость ингибирующего эффекта уабаина (Herd et al., 1973), возможность его неспецифического влияния из-за истощения клетки калием, данные об ингибировании уа-баином продукции цАМФ в некоторых тканях (Himms-Hagen, 1976) явились причиной сомнений в верности этой гипотезы.

Детальные расчеты не подтвердили эту гипотезу, так как оказалось, что энергоемкость насоса может обеспечить не более 9-16% холодиндуцированного термогенеза (Himms-Hagen, 1976; Nicholls, Locke, 1984; Медведев, 1988, 1990) . К тому же серьезным доводом против АТФ-

гидролитического механизма теплопродукции в буром жире стала очень низкая активность митохондриальной Н+-АТФазы в этой ткани (Nicholls, Locke, 1984).

Самым убедительным аргументом в пользу второй гипотезы стало открытие во внутренней мембране митохондрий адипоцитов уникального, присущего только БЖТ разобщающего белка термогенина (Nicholls, 1976). Функционально активный термогенин - это димер с молекулярной массой идентичных субъединиц 32 кДа, в котором присутствуют две независимые транспортные системы (Drahota, Jezek, 1990). Первая осуществляет транспорт Н+ в митохондрии, превращая энергию электрохимического потенциала в тепло. Вторая, менее

изученная, обеспечивает электрогенный транспорт С1~ из митохондрий. Функциональное значение последнего изучено недостаточно. Даже предполагают, что анионтранспортная функция термогенина - своеобразный атавизм, сохранившийся в процессе эволюции от семейства анионтранспортных мито-хондриальных белков, с которыми термогенин роднит сходная аминокислотная последовательность (Garlid, 1990).

Термогенин выделен и очищен (Lin, Klingenberg, 198 0); к нему и к С-концевому пептиду получены антитела (Hansen et al., 1984; Fein, Rafael, 1994) . Также выделен и охарактеризован ген термогенина (Ricquier, 1993). Уровень

мРНК термогенина, также как и содержание иммунореактивно-го термогенина в тканевых гомогенатах БЖТ широко используется для оценки термогенного потенциала, степени диффе-ренцировки клеток бурого жира in vivo и in vitro

(Trayhurn, 1996; Klaus, 1997).

Важнейшим внутриклеточным регулятором активности термогенина являются пуриновые нуклеотиды и свободные жирные кислоты. Первые, связываясь со специфическим центром в

молекуле термогенина, блокируют ("маскируют") обе транспортные системы (Drahota, Jezek, 1990; Viguera, Gony, 1992; Shu-Gui, Klingenberg, 1995). Ингибирование протонного канала выключает термогенез в БЖТ. Стехиометрия связывания термогенина с нуклеотидами хорошо изучена для ГДФ, составляя 1:1. На основании этого количество активного, т.е. свободного от нуклеотидов термогенина и термогенную активность клеток бурого жира оценивают по связыванию (3Н)ГДФ с митохондриями (Trayhurn, 1996). Судя по

расчетам концентрация АТФ, составляющая в интактных ади-

поцитах около 2,0 ммоль/л, должна примерно на 95 % инги-

бировать протонофорную функцию термогенина. Двухвалентные катионы, особенно, Мд2+ и слабощелочная рН обращают инги-

бирование термогенина пуриновыми нуклеотидами (Jezek et

al. , 1988; Swick, Swick, 1988; Winkler et al., 1997).

Свободные жирные кислоты, наоборот, активируют Н+-транспорт термогенином. Считают, что в молекуле термогенина для них имеется специфический центр, функционирующий независимо от пуриновых нуклеотидов (Drahota, Jezek, 1990). Предполагают, что при адренергической стимуляции необходимыми и достаточными условиями для включения Н+-канала являются демаскирование термогенина в результате снижения концентрации АТФ, и, возможно, слабого защелачи-вания, а также его стимуляция увеличившимися концентрациями неэстерифицированных жирных кислот (Trayhurn,

1996) .

Вполне неожиданным открытием последних трех лет стало обнаружение высокогомологичных по отношению к термогенину разобщающих белков не только в БЖТ, а в самых разнообразных тканях млекопитающих (Gimeno et al., 1997). В настоящее время выделены кДНК трех видов разобщающих белков -РБ.

РБ-1 или термогенин экспрессируется только в буром жире. РБ-2 на 5 9 % гомологичен по аминокислотной последовательности с РБ-1 и также ингибируется пуриновыми нуклеотидами; присутствует в БЖТ, скелетной и сердечной мышцах,

белой жировой ткани, клетках иммунной системы, в печени человека и лабораторных животных (Boss et al. , 1997а, Fleury et al. , 1997; Gimeno et al. , 1997; Negre-Salvayre

et al. , 1997; Wolf, 1997). РБ-3 имеет аминокислотную последовательность на 57 % гомологичную термогениновой и обнаружен только в скелетных мышцах (Boss et al., 19976).

Функциональное значение и свойства РБ интенсивно изучаются. Предполагают, что они включены в системы дыхательного контроля в митохондриях, участвуют в генерации свободных радикалов при воспалении и апоптозе. Повышенная экспрессия РБ-2 обнаружена в тканях крупных млекопитающих и человека, у которых, как известно, относительное содержание БЖТ снижено в зрелом возрасте, а также в тканях мышей, генетически предрасположенных к ожирению, т. е. с ob-мутацией, но при этом не имеющих избыточной массы тела (Fleury, 1997; Wolf, 1997). Эти факты свидетельствуют об

участии РБ-2 в диетиндуцированном термогенезе при недостаточной активности РБ-1.

Несмотря на эти факты все же несомненна уникальность термогенного механизма БЖТ, так как механизмы теплопродукции включают не только разобщающий белок, хотя он и является ключевым элементом всей системы. Важнейшими звеньями термогенного механизма являются также энергетические субстраты, система их транспорта и метаболизма в клетке, системы внутриклеточной передачи термогенного сигнала и системы регуляции пролиферации и дифференциров-ки адипоцитов.

Термогенная реакция адипоцитов БЖТ включает две фазы:

быстрое и медленное теплообразование, вызванное трофическими изменениями (Himms-Hagen, 1990; Desautels, Bead, 1995) . Ключевым событием для обеих стадий является взаимодействие норадреналина с а- и Р~ адренорецепторами. |3-рецепторы представлены (3-1 и (3-3 подтипами, среди которых

преобладающим является специфичный для жировой ткани (3-3 подтип (Atgie et al. , 1995; Grujic et al. , 1997). Физиологически важными изоформами а-рецептора в буром жире являются а-2 (Могу, Woessmer, 1990) и а-1А, а-1Д (Kikuchi-Utsumi et al., 1997).

p-Рецепторный путь цАМФ-зависим и во время первой фазы термогенного ответа состоит из следующей цепи событий. цАМФ включает протеинкиназный каскад, приводящий к активации липазы (Shih Mei-Fen et al. , 1995; Nisoly et al. ,

1995). Освобождающиеся в процессе липолиза жирные кислоты

(ЖК) взаимодействуют с термогенином, способствуя его активации. Кроме того ЖК - это основной энергетический субстрат термогенеза (Trayhurn, 1995). Пул ЖК сохраняется

благодаря их поступлению извне и синтезу de novo из глюкозы. Неэстерифицированные ЖК поступают в адипоцит с помощью липопротеинлипазы, активность которой значительно повышается у животных, подвергнутых холодовому воздействию или после инъекции норадреналина (Carneheim, Alexson,

198 9) . Потребление глюкозы возрастает в 20 и более раз (Cawthorne, 198 9) благодаря увеличению скорости базаль-ного и инсулинстимулированного транспорта (Assimacopolo-us, Greco-Poroffo, 1991) . Многократно увеличивается активность ключевых ферментов гликолиза - гексокиназы и фосфофруктокиназы и пируватдегидрогеназного комплекса (Cooney, Newsholme, 1982).

Роль а-рецепторов в термогенных ответах бурого жира менее понятна. Известно, в частности, что через а-2 рецептор реализуется адренергическая стимуляция Na+,H+-

обмена (Могу, Woessmer, 1990). Значение стимуляции Na+,H+-

обмена может заключаться в предотвращении чрезмерного за-кисления, вызываемого активацией гликолиза. Это в свою очередь обеспечивает оптимальные условия для процессов демаскирования термогенина (Drahota, Jezek, 1990; Winkler

et al., 1997) и поддержания в активированном состоянии

самого гликолиза.

Вторичными мессенджерами а-1 рецептора являются фос-

фолипаза С, Са2+, протеинкиназа С. Обнаружено, что а-

^ 2+

агонисты, повышая концентрацию Са в цитоплазме адипоцита (Wilke, Nedergaard, 1989) , вызывают характерные изменения ионных потоков через мембрану клетки (Lucero, Рарропе, 1990; Рарропе, Lee, 1994; Kolvisto, Nedergaard, 1996) . Эти изменения состоят в следующем :

- быстрой активации хлорных каналов (10-30 с), приводящей к деполяризации мембраны;

- выходе К+ через потенциалзависимые и Са2+-зависимые каналы, обуславливая этим гиперполяризацию (30-120 с);

- активации 27 pS неселективных катионных каналов, обуславливающей очередную волну деполяризации. Функциональное значение этих ионных и электрических ответов клетки не выяснено. Однако, симптоматично, что гиперполяризация совпадает с началом метаболического ответа бурого жира, а вторая волна деполяризации продолжается до его завершения (Lucero, Рарропе, 1990).

Помимо изменений в ионном транспорте через а-1 рецептор осуществляется и Са2+ -зависимая адренергическая стимуляция экспрессии изофермента иодтиронин-3', 5'-моно-деиодиназы 2 типа, которая отщепляет остаток иода от ти-

роксина, превращая его в активный трииодтиронин (Raasmaja, Larsen, 1989). Этот фермент отсутствует в белой жировой ткани и может как и термогенин считаться специфическим маркером БЖТ (Ricquier, 1993; Trayhurn, 1996;

Klaus, 1997). О физиологической важности этого процесса в

термогенном ответе БЖТ свидетельствует более чем 2 0-кратное увеличение активности деиодиназы в буром жире при холодовой экспозиции животных (Silva, Larsen, 1983). По данным литературы, полное насыщение ядерных рецепторов для Т3 является необходимым условием экспрессии термоге-нинового гена (Rabelo et al. , 1996). Роль Т3 в качестве

индуктора экспрессии термогенинового гена подтверждают и факты существования тесной корреляционной связи между уровнем Т3 и содержанием мРНК для термогенина в буром жире лабораторных грызунов, ягнят (Obregon et al., 1996; Schermer et al.', 1996) . Активность деиодиназы повышается в буром жире животных с гипотиреозом, в результате чего обеспечивается высокий уровень Т3 в ткани даже в условиях низкой концентрации тиреоидных гормонов в плазме. Характерно, что адипоциты, выделенные от гипотиреоидных животных, сохраняли способность к синтезу термогенина в культуре, так как обладали исходно высокой активностью деиодиназы (Rehnmark, Kopecky, 198 9).

Индукция синтеза белка, митохондриогенеза и гиперплазия - это все события, относящиеся ко второй, адаптивной стадии термогенного ответа. Масштаб происходящих при этом изменений демонстрируют следующие примеры. Уже в первые часы экспозиции животных на холоде в 7 раз увеличивается уровень термогениновой мРНК, а при более продолжительной

холодовой адаптации наблюдали увеличение содержания тер-

могенина даже более чем в 100 раз (Trayhurn, 1996) . В первые же сутки холодовой акклимации повышалась экспрессия липопротеинлипазы (Klingenspor et al. , 1996).

"Кафетерийная" диета также повышала содержание мРНК термогенина и липопротеинлипазы в буром жире, но в значительно меньшей степени (Carneheim, Alexson, 1989; Nedergaard et

al., 1989; Trayhurn, 1995).

Особенно впечатляет масштаб гиперплазии БЖТ в ответ на термогенные стимулы. При холодовой адаптации количество клеток в межлопаточном буром жире может увеличиваться в 6-8 раз; почти двукратное увеличение ДНК в БЖТ вызывали "кафетерийные" диеты (Nedergaard et al., 1989). Клеточные механизмы такого мощного пролиферативного ответа изучены очень слабо. Инъекция норадреналина и ß-агонистов воспроизводит эффект холодовой экспозиции на пролиферацию бурого жира (Katsumi et al. , 1995; Itsuro et al. , 1994) . Исследования на культуре адипоцитов выявили комплекс ростовых факторов, необходимых для реализации адренергически стимулированной пролиферации (Garcia, Obregon, 1997);

идентифицированы отдельные звенья внутриклеточного мито-генного сигнала (Saha et al., 1996; Shimizu et al., 1997)

Таким образом, интенсивные исследования в течение последних 2 0 лет привели к значительному прогрессу в понимании механизмов термогенеза в БЖТ и позволили выявить и охарактеризовать его ключевые звенья. Вместе с тем многие существенные моменты внутриклеточной регуляции этих процессов, собственно и определяющие физиологическую величину термогенного ответа, изучены явно недостаточно. В связи с этим представляет интерес функциональное значение ионных изменений, сопровождающих термогенный ответ. Ведь

несмотря на то, что их прямой вклад в термогенез незначителен, нельзя исключить возможную регуляторную роль ионного и электрического ответа адипоцитов на адренергиче-ские стимулы. Тем более, что к настоящему времени накоплены многочисленные данные об участии ионного гомеостаза в регуляции клеточного метаболизма, пролиферации и диффе-ренцировки (Веренинов, Марахова, 1986, Асланиди и др., 1998).

1.4 Ионный гомеостаз БЖТ 1.4.1. Концентрации катионов К+ и Ыа+ в адипоцитах БЖТ

Данные о внутриклеточных концентрациях катионов К+ и Ыа+ в БЖТ немногочисленны. К настоящему времени имеется

только два исследования, где проводилось их определение. Впервые в 1971 г. вз.гагсИег и Зеус1ох сообщили, что в не-

стимулированном буром жире крыс внутриклеточная концентрация К+ составляет 214 ммоль/л, концентрация Ыа+ - 78

ммоль/л, отношение [К+] / [Ыа+] =2 , 74 (Gi.rard.ier, Беускэх, 1971) . Инкубация срезов ткани с Ю-7 моль норадреналина в течение 1,5 ч. повышала внутриклеточную концентрацию Ыа+ на 6 0 %, и снижала [К+] на 21%. Согласно оценкам, выполненным во второй работе (Медведев и др., 1987), где изучалась динамика содержания К+ и Ка+ в буром жире крыс при акклимации их к холоду, валовое содержание Ыа+ и К+ в ади-

поците БЖТ интактного животного составляет 48,7 и 24,7 ммоль/кг клеточной массы. С учетом приводимого в работе

внутриклеточного содержания воды концентрации ионов в

клеточной воде составляют- - 8 5 и 181 ммоль/л для Na+ и К+ соответственно, отношение [К+] / [Na+] =2 ,13 .

Таблица 1. Концентрации катионов К+ и Ыа+ в водном пространстве клеток млекопитающих.

ткань Na+, ммоль/л к\ ммоль/л Источник цитирования [K+] /[Na+]

мышцы:EDL 9,9-38,0 140-178 Drahota,1961/Donaldson, Leader, 1984 4,14-17,98

Sol 13,0-25,2 120-158 Nagaoka et al.,1984 Chinet,Clausen,1984 4,8-11

смешанные 6, 9-26, 3 166-178 Waddel,Bates,1969; Williams,1971 6,34-25,8

икроножная 5, 11 170 Кисляков и др.,1982 33, 41

печень 10,1-23,2 147-190 Thiers,Vallee,1957 Kratzing,1961 6,34-17,75

сердце 14,4-32,0 134-164 Кисляков и др.,1982 Kratzing,1961; Klein et al.,1984. 4,47-9,35

эритроциты 5,0-28,0 90-149 Медведев,Авраамова, 197 4 ;Elin et al,1971 4,40-11,60

мозг 22,9-46,9 129-188 Guisado et al.,1974; Кисляков и др.,1982. 2,75-8,21

почки 17,3-33,4 113-203 Beck et al., 198 0 ; Edelman et al., 1978 6,08-11,38

Сопоставление этих данных с данными по другим типам клеток, обладающим Ыа+, К+-насосом (табл.1) обнаружило следующие особенности распределения К+ и Ыа+ в БЖТ. Концентрация К+ в клетках млекопитающих колеблется от 90 ммоль/л (минимальное значение для эритроцитов) до 203 ммоль/л

(максимальное значение для почек). Таким образом, концентрация этого катиона в буром жире соответствует верхней границе физиологического диапазона его значений.

Обращает на себя внимание значительная вариабельность внутриклеточной концентрации Ыа+, даже среди данных по

одному типу клеток. Например, сообщаемые разными авторами значения концентрации Ыа+ в эритроцитах различаются в 4

раза. Существенный вклад в эту вариабельность вносит оп-

ределение внеклеточного пространства, поскольку величины внеклеточных пространств, полученные разными методами, особенно по распределению непроникающих в клетку веществ, очень сильно отличаются друг от друга (Сорокина, 1978). Такого рода ошибка не приводит к большим погрешностям в определении внутриклеточной концентрации К+, так как основная масса его находится в цитоплазме. Для Ыа+, локализующегося преимущественно вне клеток, небольшая ошибка в определении объема межклеточного пространства вызывает существенное изменение рассчитываемых значений внутриклеточных концентраций. Максимальные значения концентрации Ыа+ в большинстве тканей не превышают 30 ммоль/л, отношение [К+] / [Ыа+] составляет от 4 до 20. Повышенная внутриклеточная концентрация Ыа+ , составляющая около 50 ммоль/л, установлена в ряде работ в мозге, при этом отношение [К+] / [Ыа+] уменьшалось до 2,75. В адипоцитах БЖТ концентрация Ыа+ превышает максимальные показатели для

мозга на 60 %; отношение [К+] / [Ыа+] сопоставимо с таковым

в мозге. Таким образом, отличительной особенностью ионного гомеостаза адипоцитов БЖТ крыс является самая высокая среди клеток млекопитающих, обладающих Ыа+, К+-насосом, концентрация Ыа+.

Наличие в клетках бурого жира, по крайней мере у лабораторной крысы, двух уникальных особенностей: не встречающегося в других тканях термогенного механизма и очень высокой концентрации Ыа+ делают обоснованной гипотезу о связи между катионами Ыа+ и К+ и термогенезом в БЖТ

(Медведев, Никольская, 1991). Показательно, что адипоциты белого жира лабораторной крысы по распределению катионов

Na+ и K+ практически не выделяются из ряда клеток с Na+, К+-насосом. Концентрация Na+ составляет в них 8 ммоль/л, концентрация К+ - 14 4 ммоль/л, отношение [К+] / [Na+] =18 (Stark et al., 1980). Следовательно, одной из ключевых проблем изучения гомеостаза Na+ в БЖТ является его связь с термогенезом.

1.4.2. Особенности мембранного транспорта катионов Na+ и К+ в адипоцитах БЖТ.

Как известно, гомеостаз К+ и Na+ в клетке поддерживается ионтранспортными системами, следовательно, причины

высокой внутриклеточной концентрации Na+ должны быть связаны с особенностями их функционирования в буром жире. Исследования ионного транспорта адипоцитов также в основном выполнены на БЖТ крыс. К настоящему времени продемонстрировано присутствие в мембранах адипоцитов БЖТ Na+,K+-

АТФазы (Herd, et al., 1970), Na+, Н+-обменника (Giovannini et al., 1988), потенциалзависимых и Са2+-зависимых калиевых и неселективных катионных каналов (Siemen, Reuhl, 1987; Lucero, Рарропе, 1989; Lucero, Рарропе, 1990). При

этом обращает на себя внимание, что в интактных адипоцитах взрослых крыс активность Na+,К+-АТФазы очень низкая,

не превышает 3 % от активности фермента в мышцах (Медведев, 1988), что, по-видимому, обусловлено генетически, так как количество уабаинсвязывающих центров на мембране также значительно снижено по сравнению с другими типами клеток млекопитающих (La Noue et al., 1986).

Однако низкая активность Na+, К+-АТФазы сама по себе не может определить высокий Na+ и одновременно высокий К+,

тем более, что в буром жире уабаиннезависимые потоки Na+ в 8 раз превышают уабаинзависимый поток (La Noue et al., 1986). Особенно возрастает их вклад в транспорт этого катиона в стимулированной БЖТ. При этом поток Na+ в клетку

становится преобладающим в общем балансе Na+-TpaHcnopTHbix процессов (La Noue et al., 1986; Connoly et al., 1986) . Отдельные компоненты гликозидрезистентной транспортной системы в клетках БЖТ к настоящему времени слабо охарактеризованы. Можно предполагать, что как и в других клетках она представлена фуросемид- и амилоридчувствительным транспортом (Веренинов, Марахова, 1986).

Присутствие амилоридчувствительного Na+, Н+-обменника в адипоцитах подтверждено прямыми и косвенными данными, в частности, фактом влияния амилорида на величину цитозоль-ного рН, которая к тому же в интактной ткани выше теоретически предсказанной величины на основе допущения о пассивном трансмембранном распределении Н+ (Giovannini et

al., 1988). Хотя в стимулированной БЖТ генерация Н+ существенно увеличивается, внутриклеточная рН, наоборот, становится слабощелочной (Horwitz, 1989), что, по-видимому, должно сопровождаться увеличением мощности этого транспортного механизма. Тем более, что строгий контроль рН в клетках БЖТ обусловлен рН зависимостью связывания термо-генина с отрицательными модуляторами его активности - пу-риновыми нуклеотидами. Слабощелочная рН уменьшает сродство термогенина к пуриновым нуклеотидам, обеспечивая его функциональное включение (процессы демаскировки) (Jezek

et al. , 1988; Winkler et al. , 1997). Электрофизиологические измерения входного норадреналининдуцированного Na+ тока, выполненные на культивируемых адипоцитах, продемонстрировали наличие а-адренергического, амилоридзависи-мого компонета (Giovannini et al., 1988).

Однако ведущий вклад во входной поток Na+ вносит высо-коамплитудныи ток Na через неселективные катионные каналы (Connoly et al. , 1986; Lucero, Pappone, 1990; Kolvisto, Nedergaard, 1996). Почти наверняка можно предположить, что увеличение этого потока Na+ должно быстро активировать Na+, К+-АТФазу, поскольку вызывает увеличение Na+ в примембранном пространстве с внутренней стороны. Эта гипотеза согласуется с 5-10-кратным увеличением скорости уабаинзависимого сопряженного транспорта Na+ и К+ в

БЖТ, стимулированной Холодовым воздействием, гиперфагией, введением адренергических агонистов (Horwitz, 1979; Rothwell et al., 1981; Rothwell et al., 1982; Zamora et al., 1991). Физиологический смысл стимуляции Na+, К+-насоса может заключаться в стабилизации внутриклеточной концентрации К+. Электрический ответ адипоцита на норадреналин включает гиперполяризацию, вызванную выходом из клеток К+. Сменяющий гиперполяризацию увеличенный поток Ыа+ в клетку и тем самым хроническая стимуляция Na+, К+-насоса

уменьшают опасность чрезмерной потери К+ для термогенеза (Медведев, Никольская, 1991). Это предположение не лишено оснований, так как роль катиона К+ в адипоцитах БЖТ как и в других клетках многообразна. Этот ион необходим для белковых синтезов (Веренинов, Марахова, 1986), много-

кратно усиливающихся при термогенном ответе (Heik et al., 1972) . К тому же функционирование цАМФ-зависимой липазы зависит от внутриклеточного уровня К+ (Nicholls, Locke,

1984). Содержание К+ в митохондриальном матриксе определяет степень набухания митохондрий, оптимальную для процессов функционирования термогенина и дыхательной цепи (Nedergaard, Jacobsson, 1989). Возможно, именно этим может быть объяснен неспецифический и независимый от норад-реналина стимулирующий эффект высоких концентраций К+ на дыхание клеток БЖТ (Komabayashi, Tsuboi, 1976). С учетом

этого факта и того, что не менее половины входного потока К+ обеспечивается в клетках животных Na+, К+-насосом, становится понятным целесообразность сниженной экспрессии этого фермента в адипоцитах для предотвращения повышения внутриклеточного К+ до уровня, приводящего к нерегулируемой активации дыхания.

Другой возможной функцией адренергически стимулированного потока Na+ в адипоцит может быть десенситизация

а-1 рецептора в ходе термогенного ответа, так как по имеющимся в литературе сведениям Na+ уменьшает сродство этого рецептора к норадреналину (Mohell, Nedergaard,

1985) .

Таким образом, на основании имеющихся сведений об ионном транспорте в адипоцитах БЖТ можно только наметить причины аккумуляции Na+ в адренергически стимулированной

ткани, так как имеющихся данных явно недостаточно даже для непротиворечивого объяснения причин и роли высокой внутриклеточной концентрации Na+ в интактной не стимулированной ткани. Согласно гипотезе, избыток Na+ в адипоци-

те - это своеобразная "страховка", резерв, обеспечивающий при необходимости длительную непрерывную активацию Na+,K+-насоса (Медведев, Никольская, 1991).

Не исключена и возможность прямой связи между двумя уникальными особенностями "бурого" адипоцита: высоким Na+

и термогенезом. Такая связь может, например, реализовы-ваться через неспецифическое влияние низкого внутриклеточного отношения [К+]/[Na+] на экспрессию термогенно значимых генов. Подобный эффект ионного гомеостаза известен для некоторых генов в клеточных культурах (Kazmin et al., 1991). Таким образом, одной из ключевых проблем изучения гомеостаза Na+ в БЖТ является поиск путей его связи с термогенезом.

Другим малоизученным катионом бурого жира является Са2+, хотя значение исследований пары Са2+-термогенез очевидно и созрело давно. Оно определяется прежде всего его известной универсальной ролью в системах внутриклеточной сигнализации. Имеются прямые и косвенные доказательства

функционирования Са2+ как вторичного мессенджера а-1 адре-норецепторов и в буром жире. В частности, доказано, что а-1 адренергическая активация сопровождается продукцией инозитол-3-фосфата, индуктора высвобождения Са2+ из эндо-плазматического ретикулума (Nanberg, Putney, 1986), временным повышением уровня Са2+ в цитоплазме (Wilcke, Neder-gaard, 198 9). Обнаружены и охарактеризованы многие Са2+-

зависимые процессы, в частности, все стадии электрического и ионного ответа клетки на термогенный стимул (Kolvisto, Nedergaard, 1996), активация многих митохонд-

риальных ферментов (Nedergaard, 1981); наряду с Мд2+ ионы

Са2+ уменьшают нуклеотидное ингибирование термогенина (Swick, Swick, 1988; Drahota, Jezek, 1990).

Помимо участия Са2+ в качестве вторичного мессенджера в системах внутриклеточной сигнализации, не менее важны и интересны другие аспекты Са2+ гомеостаза в адипоцитах БЖТ, в частности, роль Са2+ в долговременных изменениях функциональной активности бурого жира. Этому катиону может принадлежать немаловажная роль в функционировании специфических термогенных митохондрий БЖТ. Для многих тканей обнаружено, что разобщение окислительного фосфорилирова-ния и дыхания запускает обратную гидролитическую реакцию митохондриальной Н+-АТФазы, что, уменьшает содержание АТФ, в конечном счете, приводя к гибели клетки. Гидролиз АТФ митохондриальной Н+-АТФазой предотвращается специфическим Са2+-зависимым ингибитором этого фермента (Дедов и др., 1995). Высокое содержание его свойственно опухолевым клеткам, у которых разобщение окислительного фосфорилиро-вания и дыхания с одновременной стимуляцией гликолиза происходит относительно часто (эффект Кребтри). Возможно, именно с этим связана высокая по сравнению с нормальными тканями внутримитохондриальная концентрация ионизированного Са2+ в клетках асцитных опухолей (Евтодиенко и др.,

1995). Значительное увеличение содержания Са2+-зависимого ингибитора Н+-АТФазы обнаружено и в процессе превращения нетермогенных митохондрий в термогенные (Yamada et al. ,

1992). Однако, имеется ли долговременная динамика уровня

Са2+ в процессе этих изменений пока неизвестно. Выяснение этого вопроса вдвойне интересно и в связи с тем, что в

■ ■ 2 + о,

экспериментах m vitro ионы Са наряду с Мд уменьшают нуклеотидное ингибирование термогенина (Swick, Swick, 1988). Обращает внимание и тот факт, что в процессе онто-

генетического уменьшения функциональной активности ткани в цитоплазме адипоцитов накапливается Са2+-связывающий

белок БЮО (Barbatelli et а1. , 1993).

Не менее актуальным представляется и выяснение возможной роли Са2+ в механизмах митогенеза в буром жире. Проли-феративная активность этой ткани, как известно, достигает рекордных значений среди нетрансформированных тканей (0е1оеп et а1. , 1990) . Известно, что в молодых активно пролиферирующих тканях и клеточных культурах на стадии выхода из пролиферативного покоя концентрация внутриклеточного Са2+ относительно велика (Веренинов, Марахова, 1986). Возможно, это связано с функционированием специфи-

2 4*

ческих Са -зависимых ингибиторов сериновых протеаз, которым, как считают, принадлежит ключевая роль в запуске клеточного деления (Сетков, 1997). Динамика различных пулов внутриклеточного Са2+ в ходе пролиферативных ответов на стимулы слабо изучена в других тканях и совсем не изучалась в буром жире.

Выяснение этих важных и интересных проблем тормозится сложностью регистрации внутриклеточного ионизированного Са2+ в адипоцитах БЖТ. Как известно, наибольшее распространение для измерения ионизированной формы этого катиона в других клетках получили флюоресцентные Са2+-зонды, такие как фура-2, квин, индо и др. (Авдонин, Ткачук, 1994). Однако, сколько-нибудь надежному определению Са2+ с

их помощью в буром жире препятствует высокая фоновая флюоресценция адипоцитов из-за большого содержания цито-хромов в митохондриях (ДОИске, Ыес1егдаагс1, 198 9) . Поэтому с помощью фура-2 удалось зарегистрировать только относительное изменение уровня цитоплазматического Са2+ при действии на адипоциты норадреналина и его агонистов

(Wilke, Nedergaard, 1989). По приблизительной оценке,

произведенной с помощью этого индикатора концентрация свободного Са2+ в цитоплазме адипоцитов составляет около 60 нмоль/л (Nagai et al., 1996). Эта величина сопоставима

с данными по концентрации свободного Са2+ в других типах клеток (Орлов, Лабас, 1989, Blinks, 1989; Kendall et al.,

1992), но в связи с выше указанными причинами она, безусловно, требует подтверждения другими методами.

Таким образом, основными направлениями проводимых в последние годы исследований катионного гомеостаза БЖТ являются поиск и описание различных ионтранспортных систем, выявление корреляций между их активностью и термогенным статусом ткани, выявление их участия в запуске термогенного сигнала. При этом упускается из внимания такой фундаментальный факт, как необычайно высокая внутриклеточная концентрация Na+ и уникальное сочетание специфически низкого отношения [К+]/ [Na+] с теплообразующей функцией бурого жира. Несмотря на многочисленные данные, свидетельствующие о роли Са2+ в термогенезе, отсутствуют надежные методы определения его цитоплазматической концентрации в адипоцитах БЖТ.

41

Заключение диссертации по теме «Физиология», Елсукова, Елена Ивановна

ВЫВОДЫ

1. На основе сравнительно-видового и возрастного исследования бурой жировой ткани получено доказательство того, что сочетание сверхвысокой концентрации Ыа+, составляющей от 7 0 до 153 ммоль/л клеточной Н20 с невысоким коэффициентом отношения концентраций [К+] / [Ыа+] »2 является специфичной особенностью ионного гомеостаза адипоцитов бурого жира в ряду клеток с Ыа+, К+-насосом.

2. В постнатальном онтогенезе внутриклеточное содержание К+ и Ыа+ в бурой жировой ткани снижается, и это коррелирует с уменьшением потребления 02 тканью. В отличие от бурого жира в термогенно неспециализированном органе -печени снижение Ша+ и К+ не связано с уровнем потребления 02.

3. Усиление питания в раннем постнатальном онтогенезе за счет содержания сосунков в уменьшенных по объему пометах значительно увеличивает теплообразование в буром жире. При этом в отличие от переедающих взрослых животных угнетается пролиферация и ускоряется возрастное уменьшение содержания белка.

4. При усилении питания в раннем онтогенезе направленность изменений содержания К+ и Ыа+ в буром жире совпадает с направленностью изменения содержания белка и скорости пролиферации, но не потребления 02. Такой характер изменений, по-видимому, свидетельствует об участии этих катионов в регуляции пролиферации адипоцитов.

5. Установлено, что в бурой жировой ткани в раннем пост-натальном онтогенезе в отличие от печени имеется тесная связь между содержанием К+, Ыа+ и Са2+.

6. Разработан метод количественного определения ионизированного Са2+ в адипоцитах бурого жира с помощью Са2+-зависимого фотобелка обелина. Концентрация ионизированного Са2+ в цитоплазме адипоцитов, определенная этим методом, составляет около 1 мкмоль/л.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Елсукова, Елена Ивановна, 1999 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авдонин П.В., Ткачук В.А. Рецепторы и внутриклеточный кальций. - М.: Наука, 1994. - 288 с.

2. Асланиди К.Б., Булгаков В.В., Замятнин A.A. и др. Модель метаболической регуляции мембранного электрогенеза животной клетки // ДАН. - 1998. - Т.360, N б. - С.823-

828 .

3. Барбул А.И., Егоров Е.Е., Бандрина И.Н. и др. Влияние импульсного электрического поля на жизнеспособность мы-шинных фибробластоподобных клеток // Биол. Мембраны. -

1989. - Т.6, N 2. - С.197-211.

4. Бергельсон Л.Д., Дятловицкая Э.В., Красовский Э.В. Связывание калия и натрия фосфолипидами нормальных и опухолевых тканей // Биохимия. - 1967. - Т.32, N 6. -

С.1128-1133.

5. Беюл Е.А., Оленева В.А., Шатерников В.А. Ожирение. -М., 1986. - 190 с.

6. Бондарь B.C., Высоцкий Е.С., Гамалей И.А., Каулин А.Б. Получение, свойства и применение кальций - чувствительного протеина из гидроида Obelia longissima // Цитология. - 1991. - Т.33, N б. - С.50-58.

7. Веренинов A.A., Марахова И.И. Транспорт ионов у клеток в культуре. - Л.: Наука, 1986. - 292 с.

8. Данко И.М., Казьмин С.Д., Колосов Е.В. Роль одновалентных катионов Na+ и К+ в регуляции клеточной пролиферации и биосинтезе макромолекул // Успехи соврем, биологии. - 1984. - Т.97, вып. 3. - С.366-377.

9. Дедов В.Н., Габай В.Л., Черняк Б.В. Действие белка ингибитора митохондриальной АТФазы в интактных тимоцитах

крысы и клетках асцитной карциномы Эрлиха // Биохимия. - 1995. - Т.60, N 7. - С.1138-1145.

10. Дильман В.М. Большие биологические часы: введение в интегральную медицину. - М.: Знание, 1986. - 254 с.

11. Евтодиенко Ю.В., Теплова В.В., Сидаш С.С., Войтчан Л. Перераспределение ионов Са2+ в клетках асцитной карциномы Эрлиха под действием дезоксиглюкозы и ингибиторов внутриклеточных Са2+ транспортных систем // Биохимия. -

1995. - Т.60, N 8. - С.1336-1344.

12. Кисляков Ю.Я., Леонтьев В.Г., Соколова М.М. Влияние повышенного давления газовой смеси на содержание натрия, калия и воды в крови и тканях белой крысы // Фи-

зиол. журн. СССР. - 1982. - Т.68, N 11. - С.1569-1572.

13. Ковалевский А.Н., Ольховский И.А. Модификация непрямого калориметра и ее применение при изучении газообмена в процессе острого охлаждения мышей // Регуляторные эффекты и обмен моноаминов и циклонуклеотидов. - Красноярск, 1979. - С.51-56.

14. Корниенко И. А. Возрастные изменения энергетического обмена и терморегуляции. - М.: Наука, 1979. - 158 с.

15. Левицкий О.Д., Алиев М.К., Смирнов В. Л. Получение очищенных сердечных микросом и гомогенной Са2+-АТФазы //

Транспортные аденозинтрифосфатазы. Современные методы исследования. - М.: Изд-во МГУ, 1977. - С.36-50.

16. Махинько В.И., Никитин В.Н. Константы роста и функциональные периоды развития в постнатальной жизни белых крыс / / Молекулярные и физиологические механизмы возрастного развития. - Киев: Наукова Думка, 1975.

С.308-326.

17. Медведев Л.Н. Уабаинчувствительное дыхание и Ма+, К+-

АТФаза скелетных мышц и бурого жира у адаптированных к холоду крыс // Физиол. ж. СССР. - 1983. - Т.69, N 10. -

С.1321-1325.

18. Медведев Л.Н. Закономерности влияния акклимации к холоду на систему активного транспорта катионов Ыа+ и К+:

Автореф. дис. ... докт. биол. наук. - Красноярск, 1988.

- 55 с.

19. Медведев Л.Н. Эффективность, мощность и энергоемкость Ка+-насоса. Пед. институт. - Красноярск, 1990. - 71 с. -

Деп. в ВИНИТИ 26.03.90. N 1827-В90.

20. Медведев Л.Н., Авраамова Т.В. Содержание К+, Ыа+ и АТФ в эритроцитах анемизированных кроликов / / Известия СО АН СССР (Серия биол. наук). - 1974 . - Вып.З, N 15. -С.155-159.

21. Медведев Л.Н., Храменко С.А., Ларионов Н.П., Замай Т.Н. Влияние адаптации к холоду на уабаинчувствительную компоненту дыхания почки крыс // Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1986. - Т.92, N 8. - С.20-22.

22. Медведев Л.Н., Замай Т.Н., Медведева С.Е. Депонирование калия и воды в бурой жировой ткани у адаптированных к холоду крыс // Физиол. ж. СССР. - 1987. - Т.73, N 1.

- С.124-129.

23. Медведев Л.Н., Никольская Л.Е. Натрий/калиевый насос и термогенез бурой жировой ткани // Цитология. - 1991.

- Т.33, N 11. - С.160-165.

24. Мельгунов В.И. Са2+-зависимые фосфолипид-связывающие белки: Итоги науки и техники (Серия биофизика) . - М. :

ВИНИТИ, 1990. - Т.34. - 196 с.

25. Мохова E.H., Абляева И.Х. Влияние тиреоидных гормонов на термогенез в бурой жировой ткани крыс // 5 конф.

Биохимиков респ. Ср.Азии и Каз-на. Ташкент, 1991; Тез.

докл. - Ташкент, 1991. - С.69.

26. Новикова Е.И., Корниенко И.А., Богачев В.Н. и др. Выявление участия бурой жировой ткани в терморегуляторных реакциях у детей раннего возраста с помощью методов поверхностной термометрии // Педиатрия. - 1978. - N 3. -

С.59-65.

27. Орлов С.Н., Лабас Ю.А. Концентрация свободного кальция в цитоплазме: методы регистрации, достижения и артефакты // Биологические мембраны. - 1989. - Т.6, N 9. - С.901-938.

28. Пашинский В.Г. Водно-солевой обмен и рак. - Томск: Изд-во ТГУ, 1981. - 256 с.

29. Пул Т.Б., Камерон И.Л., Смит Н.К.П., Спаркс Р. Л. Внутриклеточный натрий и регуляция роста. Сравнение нормальных и трансформированных клеток // Трансформированная клетка. - Киев: Наукова Думка, 1985. - С.362-382 .

30. Сетков H.A. Влияние ингибиторов внутриклеточных про-теаз на синтез ДНК в фибробластах мыши линии NIH ЗТЗ //

Цитология. - 1997. - Т.35, N 4/5. - С.305-320.

31. Скульский И.А., Буровина И.В., Бакланова С.М., Леонтьев В. Г. Онтогенетические изменения в распределении щелочных элементов в органах и тканях морской свинки и белой крысы // Журн. эволюц. биохимии и физиологии.

1970. - Т.6, N 1. - С.3-12.

32. Сорокина З.А. Состояние калия, натрия и воды в цитоплазме клеток. - Киев: Наукова думка, 1978. - 214 с.

33. Фролькис В.В., Мурадян Х.К. Экспериментальные пути продления жизни. - Л.: Наука, 1988. - 247 с.

34. Anger J-P., Vernhet L., Hichami A. et al. Furosemid-sensitive K+ transport in transformed and nontransformed rat liver epithelial cells: Regulation by proteinkinase С and involvement in cell growth // Arch. Int. Pharma-codyn. Et Ther. - 1995. - V.329, N 2. - P.307-318.

35. Arbuthnoff E. Brown adipose tissue: structure and function // Proc. Nutr. Soc. - 1989. - V.48, N 2. -P.177-182 .

36. Ashwell M.G., Jennings D.M., Stikling, Trayhurn P. Decrease in mitochondrial GDP binding without parallel changes in uncoupling protein in brown adipose tissue of the guinea pig // Biochem. Soc. Trans. - 1985.

V.14. - P. 283-284.

37. Assimacopoulos-Jeannet F., Greco-Perotto R. Regulation of the synthesis of the insulin sensitive glucose transporter glut 4 by catecholamines in brown adipose tissue // Experientia. - 1991. - V.47. - P.62.

38. Atgie C., D'Allaire, Simard P-M. et al. Physiological

function of pi and (33 adrenoreceptors in rat brown adipocytes // Proc. Nutr. Soc. - 1995. - V.54,N 1. - P. 9.

39. Barbatelli G. , Morrony M. , Vinesi P. et al. S-100 Protein in rat brown adipose tissue under different functional conditions: a morphological, immunocyto-chemical and immunochemical study // Exp. Cell Res. 1993. - V.208, N 1. - P.226-231.

40. Beck F., Bauer R. , Bauer U. et al. Electron microprobe analyses of intracellular elements in the rat kidney // Kidney Int. - 1980. - V.17, N 6. - P.756-763.

41. Behrens W.A., Depocas F. Dopamine beta-hydroxylase and cytochrome oxidase activities in brown adipose tissue of newborn rats following sympathectomy with 6-hydroxydopamine // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 1977.

- V.55, N 3. - P.695-699.

42. Blinks J Use of calcium-regulated photoproteins as intracellular Ca2+ indicators // Meth. Enzymol. - 1989.

- V.172. - P.164-203.

43. Blobel G., Potter N.R. Ribosomes in rat liver: an estimate on the percentage of free and membrane bound ribosomes interacting with messenger RNA in vivo // J. Mol. Biol. - 1967. - V.28. - P.539-542.

44. Blumberg M.S., Sokoloff G. , Kirby R.F. Brown fat thermogenesis and cardiac rate regulation during cold challenge in infant rats // Am. J. Physiol. - 1997. -V. 272, N 4, Pt 2. - R1308-R1313.

45. Borle A.B., Snowdowne K.W. Measurement of intracellular ionized calcium with aequorin // Meth. Enzymol. -1986. - V.124. - P.90-116.

46. Boss O. , Samec S., Dulloo A. et al. Tissue-dependent upregulation of rat uncoupling protein-2 expression in response to fasting or cold // FEBS Lett. - 1997.

V.412, N 1. - P.111-114.

47. Boss 0., Samec S., Paoloni-Giacobino A. et al. Uncoupling protein-3: a new member of the mitochondrial car-

rier family with tissue-specific expression // FEBS Lett. - 1997. - V.408, N 1. - P. 39-42.

48. Bukowiecky L., Follea N. , Paradis A., Collet A. Stereospecific stimulation of brown adipocyte respiration by catecholamines via Pl-adrenoreceptors // Am. J. Physiol. - 1980. - V.238. - P.E552-E563.

49. Cannon B., Lindberg O. Mitochondria from brown adipose tissue: isolation and properties // Method Enzy-mol. - 1979. - V.55. - P. 65-78.

50. Cannon B., Nedergaard J. The function and properties of brown adipose tissue in newborns // Biochemical Development of the Fetus and Neonate / Ed. Jones. - Amsterdam: Elsevier, 1982. - P.198-217.

51. Carneheim C.M., Alexson S. Refeeding and insulin increase lipoprotein lipase activity in rat brown adipose tissue // Am. J. Physiol. - 1989. - V.256. - P. E645-E650 .

52. Casteilla L., Cousin B., Viguerie-Bascands N. et al. Hétérogénéité et plasticité cellulaires des tissus adipenx // M/S: Med. Sci. - 1994. - V.10, N 11. -P.1099-1106.

53. Cawthorne M.A. Does brown adipose tissue have a role to play in glucose homeostasis? // Proc. Nutr. Soc. -1989. - V.48. - P.207-214.

54. Chinet A., Clausen T. Energetics of active sodium-potassium transport following stimulation with insulin, adrenaline or salbutamol in rat soleus muscle // Pflüg. Arch. - 1984. - V.401, N 2. - P.160-166.

55. Cooney G.J., Newsholme E.A. The maximum capacity of glycolysis in brown adipose tissue and its relatioship to control of the blood glucose concentration // FEBS Lett. - 1982. - V.148, N 2. - P.198-200.

56. Connoly E., Nanberg E., Nedergaard J. Norepinephrine-induced Na+ influx in brown adipocytes is cyclic AMP-mediated // J. Biol. Chem. - 1986. - V.261. - P.14377-14385.

57. Desautels M., Himms-Hagen J. Brown adipose tissue mitochondria of cold-acclimated rats: changes in characteristics of purine nucleotide control of the proton electrochemical gradient // Can. J. Biochem. - 1981. -V. 59. - P.619-625.

58. Desautels M., Bead A. Dissociation of thermogenic and trophic actions of norepinephrine in brown adipocytes of Richardson ground squirrels // Canad. J. Physiol. Pharmacol. - 1995. - V.73, N 10. - P. 1458-1465.

59. Donaldson P.J., Leader J.P. Intracellular ionic activities in the EDL muscle of the mouse // Pflüg. Arch. - 1984. - V.400, N 2. - P.166-170.

60. Drahota Z. The ionic composition of various types of striated muscles // Physiol. Bochemoslow. - 1961.

V.10, N 1. - P.160-165.

61. Drahota Z., Jezek P. Regulation of the mitochondria proton channel in brown fat // Cell Biol.; Int. Repts 3-rd Eur. Congr. Cell Biol. (Firenze, Italy, 1990). -London, 1990. - P. 211.

62. Edelman A., Curci S., Samarsija I., Fromter E. Determination of intracellular K+ activity in rat kidney proximal tubula cells // Pfliig. Arch. - 1978. - V.378, N 1. - P.37-45.

63. Elin R.J., Armstrong W.D., Singer L. Body fluid electrolyte composition of chronically magnesium-deficient and control rats // Am. J. Physiol. - 1971. - V.220, N 2. - P.543-548.

64. Feil S., Rafael J. Effect of acclimation temperature on the concentration of uncoupling protein and GDP binding in rat brown fat mitochondria // Eur. J. Bio-chem. Biophys. - 1994. - V.219. - P. 681-690.

65. Fleury C., Neverova M., Collins S. et al. Uncoupling protein-2: a novel gene linked to obesity and hyperin-sulinemia // Nat. Genet. - 1997. - V.15, N 3. - P.269-272 .

66. Foster D.O., Frydman M.L. Tissue distribution of cold induced thermogenesis in conscious warm- or cold-acclimated rats reevaluated from changes in tissue blood flow: The dominant role of brown adipose tissue in the replacement of shivering by nonshivering thermogenesis // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 1979.

V.57, N 3. - P. 257-270.

67. Frisch R.E. Population, food intake and fertility // Science. - 1978. - V.199. - P.22-30.

68. Garlid K.D. New insights into mechanisms of anion uniport through the uncoupling protein of brown adipose

tissue mitochondria // Biochim. et biophys. Acta. Bio-energ. - 1990. - V. 1018, N 2-3. - P.151-154.

69. Garcia B., Obregon M. Norepinephrine potentiates the mitogenic effect of growth factors in quiscent brown preadipocytes: relationship with UCP mRNA expression // Endocrinology. - 1997. - V.138, N 10. - P.4227-4233.

70. Geloen A., Collet A.J., Guay G. , Bukowiecki L.J. In vivo differentiation of brown adipocytes in adult mice: an electron microscopic study // Am. J. Anatomy. 1990. - V.188. - P.366-372.

71. Ghorbani M., Claus T., Himms-Hagen J. Hypertrophy of brown adipocytes in brown and white adipose tissues and

reversal of diet-induced obesity in rats with a ß3-adrenoreceptor agonist // Biochem. Pharmacol. - 1997. -V.54, N 1. - P. 121-131.

72. Gimeno R.F., Dembski M., Weng X. et al. Cloning and characterization of an uncoupling protein homolog: a potential molecular mediator of human thermogenesis // Diabetes. - 1997. - V.46, N 5. - P.900-906.

73. Giovannini P. Seydox J., Girardier L. Evidence for a modulating effect of Na+/H+ exchange on the metabolic responce of rat brown adipose tissue // Pflüg. Arch. -1988. - V.411. - P.273-277.

74. Girardier L., Seydox J., Clausen T. Membrane potential of brown adipose tissue. A suggested mechanism for the regulation of thermogenesis // J. Gen. Physiol. 1968. -V.52, N 6. - P.925-940.

75. Girardier L., Seydox J. Cytomembrane phenomena during stimulation of brown fat thermogenesis by norepinephrine // Nonshivering thermogenesis / Ed. Jansky L. Prague: Academia, 1971. - P. 255-266.

76. Grujic D., Susulic V. , Harper M. et al. Beta-3-adrenergio receptors on white and brown adipocytes mediate beta-3-selective agonist-induced effects on energy expenditure, insulin secretion and food intake. A study using transgenic and gene knockout mice// J.Biol.

Chem. - 1997. - V.272, N 28. - P.17686-17693.

77. Gui J., Himms-Hagen J. Rapid but transient atrophy of brown adipose tissue in capsaicin-desensitized rats // Am. J. Physiol. - 1992. - V.262, N 4, Pt. 2 . - P. R562-R567 .

78. Guisado R., Arieff A.L., Massry S.G. Effects of glycerol infusions on brain water and electrolytes // Am. J. Physiol. - 1974. - V.227, N 4. - P.865-872.

79. Hallett M.B., Campbell A.K. Applications of coelen-terate luminescent proteins // Clinical and biochemical analysis. V.12. Clinical and biochemical luminescence / Eds. Kricka L.J., Carter T.Y., Dekker M. - New York and Basel, 1982. - P.89-133.

80. Hansen E.S., Nedergaard J., Cannon B., Knudsen J. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) studies of the interaction between mammalian and avian anti-thermogenin antibodies and brown adipose tissue mitochondria from different species // Comp. Biochem. Physiol. - 1984. - V. B79. - P.441-445.

81. Heik H.M. , Vachon C., Kallai M.A. et al. The effects of thyroxine and isopropilnoradrenaline on cytochrome oxidase activity in brown adipose tissue // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 1972. - V.51, N 10. - P.751-758.

82. Herd P.A., Horwitz B.A., Smith R.F. Norepinephrine-sensitive Na+, K+-ATPase activity in brown adipose tissue // Experientia. - 1970. - V.26, N 8, - P.825-826.

83. Herd P.A., Hammond R.P., Hamolsky M.W. Sodium pump activity during norepinephrine-stimulated respiration in brown adipocytes // Am. J. Physiol. - 1973. - V.224. - P.1300-1304.

84. Himms-Hagen J. Cellular thermogenesis // Ann. rev. Physiol. - 1976. - V.38. - P.315-351.

85. Himms-Hagen J. Defective thermogenesis in obese animals // J. of Obesity and Weight Regul. - 1987. - V.6, N 3/4. - P. 179-199.

86. Himms-Hagen J. Brown adipose tissue thermogenesis: interdisciplinary studies // FASEB J. - 1990. - V.4, N 11, P.2890-2898.

87. Hogan S., Coscina D.V., Himms-Hagen J. Brown adipose tissue of rats with obesity-inducing ventromedial hypothalamic lesions // Am. J. Physiol. - 1982. - V.243. -P.E338-E344 .

88. Hogan S., Himms-Hagen J. Brown adipose tissue of mice with gold-thioglucose-induced obesity: Effect of cold and diet // Am. J. Physiol. - 1983. - V.244. - P. E581-E588 .

89. Holloway B. Reactivation of brown adipose tissue // Proc. Nutr. Soc. - 1989. - V.48. - P.225-230.

90. Horwitz B. A. Cellular events underlying catechol-amine-induced thermogenesis: cation transport in brown adipocytes // Fed. Proc. - 1979. - V.38, N 8. - P. 2170-2176.

91. Horwitz B. A. Biochemical mechanisms and control of cold-induced cellular thermogenesis in placental mammals // Advances in Comparative and Environmental Physiology: Animal Adaptation to Cold/ Ed. Wang L.H. -Springer-Verlag, New York, 1989. - P.83-116.

92. Illarionova V.A., Illarionov B.A., Bondar V.S. Characterization of recombinant obelin as an intracellular Ca2+ indicator // Bioluminescence and chemiluminescence: molecular reporting with photons. Proceedings of 9th International Symposium 1996 / Ed.Hastings J.W.- Chichester, 1997. - P.427-430.

93. Itsuro N. , Norijasu S., Katsumi T. et al. Hyperplasia of brown adipose tissue after chronic stimulation of

(33-adrenergic receptor in rats // Jap. J. Vet. Res. -1994. - V. 42, N 3-4. - P.137-146.

94. Ismail-Beigi F., Edelman I.S. The mechanism of the thyroid calorigenesis: role of active sodium transport // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1970. - V.67, N 2. -P.1071-1078.

95. Jezek P., Houstek J., Drahota Z. Alkaline pH, membrane potential, and magnesium cations are negative modulators of purine nucleotide inhibition of H+ and CI"

transport through the uncoupling protein of brown adipose tissue mitochondria // J. Bioenerg. Biomembran. -1988. - V.20, N 5. - P. 603-622.

96. Katsumi T., Hidehi N., Jasutake S. et al. Chronic administration of P-adrenergic agonists can mimic the stimulate effect of cold exposure on protein synthesis in rat brown adipose tissue // J. Biochem. - 1995.

V.117, N 1. - P.96-100.

97. Kazmin S.D., Danko I.M., Bukavina N.V., Kolosov E.V. Intracellular ratio between monovalent cations (Na+/K+) , and transcriptional activity of genes in tumour cells // Folia Biol. (Praha). - 1991. - V.37, N 2. - P.77-86.

98. Kendall J.M., Dormer R.L., Campbell A. K. Targeting aequorin to the ER of living cells // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1992. - V.189. - P.1008-1016.

99. Kikuchi-Utsumi K. , Kikuchi-Utsumi M. , Cannon B., Ne-dergaard J. Differential regulation of the expression of alphal-adrenergic receptor subtype genes in brown adipose tissue // Biochem J. - 1997. - V.322, Pt 2. -P.417-424.

100. Klaus S. Functional differentiation of white and brown adipocytes // Bioessays. - 1997. - V.19, N 3. -P.215-223 .

101. Klein L.E., Bartolomei R.S., Lo C.S. Corticosterone and triiodothyronine control of myocardial Na+-K+-ATPase activity in rats // Am. J. Physiol. - 1984. - V.247, N 4. - Part 2. - P.H570-H575.

102. Klingenspor M., Ebbinghaus C., Hulshorst G. et al. Multiple regulatory steps are involved in the control of lipoprotein lipase activity in brown adipose tissue // J. Lipid. Res. - 1996. - V.37, N 8. - P.1685-1695.

103. Kolvisto A., Nedergaard J. Adrenergically activated sustained depolarization in brown fat cells. Identification of the involved ion channels // Acta Physiol. Scand. - 1996. - V.157, N 4. - P.53.

104. Komabayashi T., Tsuboi M. Effects of K+ or norepinephrine on oxygen uptake in brown adipose tissue // Nippon Sefrigaku Zasshi. - 1976. - V.38, N 11. - P.447-456 .

105. Kostolansky I.T., Angel I.F. Effects of litter size and diet composition on the development of some lipo-genic enzymes in the liver and brown adipose tissue of the rat // J. Nutr. - 1989. - V.119, N 11. - P.1709-1715 .

106. Kratzing C.C. Metabolic rates for slices of animal tissues // Biochemists handbook / Ed. Long C. - London: E. and F.N. Spon, 1961. - P.795-810.

107. La-Noue K.F., Koch C., Strzelecha D. et al. Regulation of Na+ transport in brown adipose tissue // Bio-chem. J. - 1986. - V.235, N 2. - P.545-552.

108. Lean E.J. Brown adipose tissue in humans // Proc. Nutr. Soc. - 1989. - V. 48. - P. 243-256.

109. Lean E.A., Trayhurn P. Brown adipose tissue in humans // J. Obesity and Weight Regul. - 1987. - V.6, N 3/4. - P.234-253.

110. Lieberman J., Gingold J., Kaue P., Short J. Inorganic phosphate and Na+ increases in liver after partial hepatectomy // Am. J. Physiol. - 1965. - V.208, N 5 -P. 903-907.

111. Lin C.S., Klingenberg M. Isolation of the uncoupling protein from brown adipose tissue mitochondria //FEBS Lett. - 1980. - V.113, N 1. - P.299-303.

112. Loncar D., Afzelius B. Ontogenetical changes in adipose tissue of the cat: convertible adipose tissue // J. Ultrastructure and Mol. Structure Research. - 1989. - V.102. - P.9-23.

113. Lowell B.B., Flier I.S. Brown adipose tissue, [33-adrenergic receptors, and obesity // Ann. Rev. Med. -1997. - V.48. - P.307-316.

114. Lucero M. , Pappone P. Voltage-gated potassium channels in brown fat cells // J. Gen. Physiol. - 1989. -V.93. - P.451-472.

115. Lucero M. , Pappone P. Membrane responses to norepinephrine in cultured brown fat cells // J. Gen. Physiol. - 1990. - V.95, N 3. - P.523-544.

116. Massini M., De Tata V., Del Koso A. The brown adipose tissue of hyperthyroid rats. A biochemical and ultrastructural study // Mol. and Cell Endocrinol. 1990. - V.73, N 1. - P.27-34.

117. Matsuo T., Komuro M., Suzuki M. Beef tallow diet decreases uncoupling protein content in the brown adipose tissue of rats // J. Nutr. Sci. Vitaminol. - 1996. -V.42, N 6. - P.595-601.

118. Mohell N., Nedergaard J. Effects of guanine nucleotides and cations on agonist affinity of alphal-adrenoreceptors in brown adipose tissue // Eur. J. Pharmacol. - 1985. - V.115, N 2-3. - P.231-240.

119. Moore B., Stern J., Horwitz B. Brown fat mediates increased energy expenditure of cold-exposed overfed neonatal rats // Am. J. Physiol. - 1986. - V.251.

P.518-524.

120. Mory G., Woessmer B. Tissu adipeux brun, proteine

decouplante, récepteurs a-2 // Pathol. Biol. - 1990. -V.38, N 9. - P.908.

121. Muralidhara D.V., Shetty P.S. Effect of preweaning nutritional deprivation on basal metabolism and thermoregulatory thermogenesis in the rat // Brit. J. Nutr. - 1986. - V.56, N 3. - P.615-623.

122. Nagai M., Tuchiya K., Kojima H. Prostaglandin E2 increases the calcium concentration in rat brown adipocytes and their consumption of oxygen // Prostaglandins. - 1996. - V.51. - P.377-386.

123. Nagaoka R. , Yamashita S., Akaike N. Reconsideration of the indirect measurements of intracellular Na+ and K+ concentrations in the rat skeletal muscles // Comp. Biochem. Physiol. - 1984. - V.79A, N 4. - P.551-554.

124. Nanberg E., Putney J. a-Adrenergic activation of brown adipocytes leads to an increased formation of inositolpolyphosphates // FEBS Lett. - 1986. - V.195. -P.319.

125. Nechad M., Kuusela P., Carneheim C. Development of brown fat cells in monolayer culture // Exp. Cell Res.

- 1983. - V.149. - P.105-118.

12 6. Nedergaard J. Effects of cations on brown adipose tissue in relation to possible metabolic consequences of membrane depolarization // Eur. J. Biochem. - 1981.

- V.114. - P.159-167.

127. Nedergaard J., Jacobsson A. Adrenergic regulation of thermogenin activity and amount in brown adipose tissue // Horm. Thermogenesis and obesity: Proc. 18th Steenbock Symp., Madison, 1988 - New-York, 1989. - P.105-116. 12 8. Nedergaard J., Rehnmark S., Herron D. Brown adipose tissue: the transformation of food to heat // New Era Globol. Hormon. Nutr.: Proc. 14th Int. Congr. Nutr. Seoul, 1989. - V.l. - P.117-120.

129. Negre-Salvayre A., Hirtz C., Carrera G. et al. A role for uncoupling protein-2 as a regulator of mitochondrial hydrogen peroxide generation // FASEB J. 1997. - V.ll, N 10. - P.809-815.

130. Nicholls N.J. Hamster brown adipose tissue mitochondria: purine nucleotide control of ion conductance of the inner membrane and the nature of the nucleotide binding site // Eur. J. Biochem.. - 1976. - V.62. - P. 223-228.

131. Nicholls N.J., Locke R.M. Thermogenic mechanisms in brown fat // Physiol. Rev. - 1984. - V.64. - P.1-64.

132. Nisoly E., Tonello C., Carruba M. Differential relevance of P-adrenoreceptor subtypes in modulating the

rat brown adipocyte function // Arch. Int. Pharmacol. -1995. - V.329, N 3. - P. 436-453.

133. Nnodim J. Development of adipose tissues // Anatom. Record. - 1987. - V.219. - P.331-337.

134. Obregon M.J., Calvo R. , Hernandez A. et al. Regulation of uncoupling protein messenger ribonucleic acid

and 5'-deiodinase activity by thyroid hormones in fetal brown adipose tissue // Endocrinology. - 1996. - V.13 7, N 11. - P.4721-4729.

135. Pappone P.A., Lee S.C. The fast adrenergic depolarization of brown adipocytes is mediated by a Ca2+-activated chloride current // Biophys. J. - 1994. V.66, N 2, Pt 2. - P.429.

136. Park I.R.A., Himms-Hagen J. Neural influences on trophic changes in brown adipose tissue during cold acclimation // Am. J. Physiol. - 1988. - V.255. - P.R874-R881.

137. Parker J.C. In defence of cell volume? // Am. J. Physiol. - 1993. - V.265, N5, Pt.1. - P.1191-1199.

138. Patrick P. L'obesite: Des souris et des honimes // Biofutur. - 1996. - V.158. - P.33-37.

139. Porras A., Pehas M. , Fernandez M., Benito M. Development of the uncoupling protein in the rat brown adipose tissue during the perinatal period. Its relationship with the mitochondrial GDP-binding and GDP-sensitive ion permeabilities and respiration // Eur J. Biochem. - 1990. - V.187, N 3. - P.671-675.

140. Raasmaja A., Larsen R. al- and. P-Adrenergic agents cause synergistic stimulation of the iodthyronine Deio-dinase in rat brown adipocytes // Endocrinology. 1989. - V.12 5, N 5. - P.2502-2509.

141. Rabelo R., Reyes C., Schifman A. et al. Interactions among receptors, thyroid hormone response elements and ligands in the regulation of the rat UCP gene expression by thyroid hormone // Endocrinology. - 1996.

V.13 7, N 8. - P.3478-3487.

142. Rehnmark S., Kopecky J. Brown adipocytes differentiated in vitro can express the gene for the uncoupling protein thermogenin : effects of hypothyroidism and norepinephrine // Exp. Cell Res. - 1989. - V.182. -

P.75-83.

143. Rembold Ch.M., Xiao-Liang Chen Focal increase in Ca2+ detected by aequorin but not by fura-2 in arterial smooth muscle // Bioluminescence and Chemiluminescence. Fundamental and applied aspects: Proc. 8th Int. Symp. -Cambridge, 1994. - P.528-531.

144. Reyne J., Nougues J., Cambon B. et al. Expression of c-erb A alpha, c-erb A beta and Rev-erb A alpha mRNA during the conversion of brown adipose tissue into white adipose tissue // Mol. Cell Endocrinol. - 1996. -V.116, N 1. - P.59-65.

145. Ricquier D. The biochemistry of white and brown adipocytes analysed from a selection of proteins // Eur. J. Biochem. - 1993. - V.218, N 3. - P.785-796.

146. Rodriguez-Martin A., Remesar X. L-alanine transport in isolated cells of interscapular brown adipose tissue in rat // Biosci. Rep. - 1991. - V.ll, N 2. - P.65-71.

147. Rothwell N.J., Stock M.J. A role for brown adipose tissue in diet-induced thermogenesis // Nature. - 1979.

- V.281. - P.31-35.

148. Rothwell N.J., Stock M.J., Wyllie H.G. Na+, K+-ATPase activity and noradrenaline turnover in brown adipose tissue of rats exhibiting diet-induced thermogenesis // Biochem. Pharmacol. - 1981. - V.30, N 12. - P.1709-1712 .

149. Rothwell N.J., Saville M.E., Stock M.J., Wyllie M.G. Catecholamine and thyroid hormone influence on brown fat Na+, K+-ATPase activity and thermogenesis in the rat // Horm. Metab. Res. - 1982. - V.14, N 5. - P.261-265.

150. Rothwell N.J., Stock M.J. Effects of age on diet-induced thermogenesis and brown adipose tissue metabolism in the rat // Internat. J. Obesity. - 1983. - V.7.

- P.583-589.

151. Rothwell N.J., Stock M.J. Diet-induced thermogenesis: concepts and mechanisms // J. Obesity and Weight Regul. - 1987 - V.6, N 3/4. - P.162-169.

152. Rozon D.K., Harris W.H., Gibbins V. Uncoupling protein and its mRNA adipose tissue of newborn rabbits // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 1988. - V.67. - P. 54-58.

153. Sadurskis A., Dicker A., Nedergaard J. Polyunsaturated fatty acids recruit brown adipose tissue: in-

creased uncoupling protein content and NST capacity // Am. J. Physiol. - 1995. - V.269,N 2, Pt 1. - P.351-360.

154. Saha S.K., Ohinata H., Kuroshima A. Effects of acute and chronic inhibition of nitric oxide synthase on brown adipose tissue thermogenesis // Yap. J. Physiol. - 1996. - V.46, N 5. - P.375-382.

155. Schermer S.J., Bird J.A., Lomax M. A. et al. Effect of fetal thyroidectomy on brown adipose tissue and thermoregulation in newborn lamb // Reprod. Fertil. Dev. - 1996. - V.8, N 6. - P.995-1002.

156. Shih Mei-Fen, Taberner P. Selective activation of brown adipocyte hormone-sensitive lipase and cAMP production in the mouse by |33-adrenoreceptor agonists // Biochem. Pharmacol. - 1995. - V.50, N 5. -P.601-608.

157. Shimizu J., Tanishita T., Minokoshi, Shimazu T. Activation of mitogen-activated proteinkinase by norepinephrine in brown adipocytes from rats // Endocrinology. - 1997. - V.138, N 1. - P.248-253.

158. Shu-Gui H., Klingenberg M. Two-stage nucleotide binding mechanism and its implications to H+ transport inhibition of the uncoupling protein from brown adipose tissue mitochondria // Eur. J. Biochem. - 1995.

V.229, N 3. - P.718-725.

159. Shuzhen Z., Qingono L., Chenxi H.// Shoulei xuebao= Acta Theriol. Sin. - 1997. - V.17, N 1. - P.67-72.

160. Sidlo J., Zaviacic M. To the problem of brown adipose tissue in human (current stage of knoledge) //

Funct. and Dev. Morphol. - 1994. - V.4, N 4. - P.265-267 .

161. Siemen D., Reuhl T. Non-selective cationic channel in primary cultured cells of brown adipose tissue // Pflug. Arch. - 1987. - V.408. - P.534-536.

162. Sigal S., Gupta S., Gebhard D. et al. Evidence for a terminal differentiation process in the rat liver // Differentiation. - 1995. - V.59, N 1. - P.35-42.

163. Silva J.E., Larsen P.R. Adrenergic activation of triiodothyronine production in brown adipose tissue // Nature (London). - 1983. - V.305. - P.712-713.

164. Simpson M., Cooney G., Caterson I., Newsholme E. Glycolysis and lipid synthesis in brown adipose tissue during ageing in the rat // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1986. - V.140, N 1. - P.419-426.

165. Spiegelman B.M., Choy L., Hotamisligil G. et al. Regulation of adipocyte gene expression in differentiation and syndromes of obesity/diabetes // J. Biol. Chem. - 1993. - V.268, N 10. - P.6823-7602.

166. Stark R., Read P., O'Doherty J. Insulin does not act by causing a change in membrane potential or intracellular free sodium and potassium concentration of adipocytes // Diabetes. - 1980. - V.29. - P.1040-1043.

167. Strack A.M., Bradbary M. , Dallman M. Corticosterone decrease nonshivering thermogenesis and increases lipid storage in brown adipose tissue // Am. J. Physiol. 1995. - V.268, N 1, Pt 2. - P.183-191.

168. Sundin U. , Cannon B. GDP-binding to the brown fat mitochondria of developing and cold-adapted rats // Compar. Biochem. Physiol. - 1980. - V.65 B. - P.463-471.

169. Swick A., Swick R. Changes in GDP binding to brown adipose tissue mitochondria and the uncoupling protein // Am. J. Physiol. - 1988. - V.255. - P.E865-E870.

170. Thiers R.E., Vallee B.L. Distribution of metals in subcellular fractions of rat liver // J. Biol. Chem. -1957. - V.226, N 2. - P.911-920.

171. Trayhurn P., Milner R. Mechanisms of thermogenesis: brown adipose tissue // J. Obesity and Weight Regul. -1987. - V.6, N 3-4. - P.147-161.

172. Trayhurn P. Brown adipose tissue and nutritional energetics - where are we now? // Proc. Nutr. Soc. 1989. - V.48. - P.165-175.

173. Trayhurn P. Fuel selection in brown adipose tissue // Proc. Nutr. Soc. - 1995. - V.54, N 1. - P.39-47.

174. Trayhurn P. Uncoupling protein in brown adipose tissue: molecular differentiation of the adipose tissues // Biochem. Soc. Trans. - 1996. - V.24. - P.402-406.

175. Viguera A., Goni F. The uncoupling protein from brown adipose tissue mitochondria // Eur. J. Biochem. -1992. - V.210. - P.893-899.

17 6. Waddel W.J., Bates R.G. Intracellular pH // Physiol. Rev. - 1969. - V.49, N 2. - P.285-329.

177. Wilcke M., Nedergaard J. al- and (3-adrenergic regulation of intracellular Ca2+ levels in brown adipocytes

// Biochem. Biophys. Res. Commun. - 198 9. - V.163, N 1. - P.292-300.

178. Williams J.A., Woodbury D.M. Determination of extracellular space and intracellular electrolytes in rat liver in vivo // J. Physiol. - 1971. - V.212, N 1. -P. 85-99.

17 9. Winkler E., Wachter E., Klingenberg M. Identification of the pH sensor for nucleotide binding in the uncoupling protein from brown adipose tissue // Biochemistry. - 1997. - V.36, N 1. - P.148-155.

180. Wolf G. A new coupling protein - a potential component of the human body weight regulation system // Nutr. Rev. - 1997. - V.55, N 5. - P.178-179.

181. Yahata T., Kuroshima A. In vitro thermogenic activity of rat brown adipose tissue in neonatal period // Biol. Neonate - 1993. - V.64. - P.53.

182. Yamada E.W., Huzel N.J., Bose R. et al. ATPase-inhibitor proteins of brown-adipose-tissue mitochondria from warm- and cold-acclimated rats // Biochem J. 1992. - V.2 87, Pt 1. - P.151-157.

183. Yoshioka K. , Yoshida T., Wakabayashi J. et al. The role of insulin in norepinephrine turnover and thermogenesis in brown adipose tissue after acute cold-exposure // Endocrinol. Japon. - 198 9. - V.36, N 4. -P. 491-499.

184. Zamora F., Alemany M. , Arola L. Parallel modulation of brown adipose tissue GDP-binding substrate uptake

and (Na+-K+)-ATPase activity in the rat // Int. J. Obes. - 1991. - V.15, N 10. - P.697-702. 185. Zancanaro C. An ultrastructural study of brown adipose tissue in pre-term human newborns // Tissue and cell. - 1995. - V.27, N 3. - P.C339-C348.