2658-6533Научные результаты биомедицинских исследований2658-653310.18413/2658-6533-2022-8-4-0-42892Генетика<strong>Нокаут генов &alpha;-, &beta;-, и &gamma;-синуклеинов&nbsp;у мышей приводит к изменению содержания&nbsp;ряда липидов в печени и плазме крови</strong><strong>Knock-out of &alpha;-, &beta;-, and &gamma;-synuclein genes in mice leads to changes in the distribution of several lipids in the liver and blood plasma</strong><br /> &nbsp;ЛысиковаЕкатерина АндреевнаLysikovaEkaterina A.lysikova.ipac@gmail.comЧапровКирилл ДмитриевичChaprovKirill D.chapkir@gmail.com20228400

Актуальность: В настоящее время активно исследуется функция белков семейства синуклеинов в реакциях синтеза липидов и жирных кислот в дополнение к уже описанной их роли участия в синаптической передаче за счет связывания с липидами мембран. В связи с этим особый интерес представляет изучение нарушения липидного обмена при нарушении функции синуклеинов в патогенезе болезни Паркинсона. Цель исследования: Определение влияния отсутствия белков семейства синуклеинов на общее содержание липидов и соотношение различных классов липидов в печени и плазме крови у трансгенных мышей. Материалы и методы: Измерение уровней липидов проводили у мышей с генетическим нокаутом &alpha;, &beta;- и &gamma;-синуклеинов (N=6) по сравнению с контрольными животными дикого типа (N=6) методом тонкослойной хроматографии на пластинах силикагеля. Результаты: Было детектировано увеличение процента общих полярных липидов в печени безсинуклеиновых мышей по сравнению с диким типом в 1,4 раза (P&lt;0,05), в то время как относительное содержание триглицеридов снизилось в 1,2 раза (P&lt;0,05), соответственно. При этом в плазме крови уровни полярных липидов и триглицеридов не менялись. При нарушении функции синуклеинов также изменялось распределение жирных кислот у безсинуклеиновых мышей по сравнению с контролями дикого типа: уровень C16:0 повышался в 1,2 раза в печени (P&lt;0,05) и в 1,8 раз в плазме (P&lt;0,05), а уровень C18:1n9 повышался как в плазме крови в 1,4 раза (P&lt;0,05), так и в печени в 1,2 раза (P&lt;0,05). Уровень C20:4n6 снижался в печени безсинуклеиновых мышей в 1,5 раза (P&lt;0,05). Уровень C18:2n6 снижался в плазме крови в 7 раз (P&lt;0,05), но не менялся в печени. Заключение: Таким образом, наши данные демонстрируют, что отсутствие всех трех белков семейства синуклеинов приводит к изменению соотношения жирных кислот и накопления липидов в печени

Background:&nbsp;In addition to the role of synuclein proteins in synaptic transmission through binding with lipid membranes, the function of synucleins in reactions of the synthesis of lipids and fatty acids is also widely studied. Studying the disruption of lipid metabolism in Parkinson&rsquo;s disease caused by synuclein dysfunction is particularly interesting. The aim of the study:&nbsp;To determine the effect of the absence of synuclein family proteins on the total lipid content and the ratio of different lipid classes in the liver and blood plasma in transgenic mice. Materials and methods:&nbsp;Measurement of lipid classes of &alpha;&beta;&gamma;-synuclein triple knockout mice (N=6) and wild type controls (N=6) was performed by the HPLC on the silica gel plates. Results:&nbsp;A 1.4-fold (P&lt;0.05) increase in the percentage of total polar lipids was detected in the liver of knockout mice compared with the wild type, while the relative content of triglycerides decreased 1.2-fold (P&lt;0.05), respectively.&nbsp;At the same time plasma levels of the polar lipids and triacylglycerols were unaltered. The lack of synucleins causes changes in the levels of fatty acids in comparison to wild type animals: C16:0 levels increased 1.2-fold in the liver (P&lt;0.05) and 1.8-fold in plasma (P&lt;0.05), and C18:1n9 levels increased both 1.4-fold (P&lt;0.05) in plasma and 1.2-fold in the liver (P&lt;0.05).&nbsp;C20:4n6 levels decreased 1.5-fold (P&lt;0.05) in the liver of nonsynuclein mice. C18:2n6 levels decreased 7-fold in plasma (P&lt;0.05), but did not change in liver.&nbsp;Conclusion:&nbsp;Our data demonstrate that the absence of all three members of the synuclein family causes disruption of lipid metabolism and leads to altered synthesis of fatty acids and hepatic lipid accumulation.

синуклеинынокаутные мышиполярные липидыжирные кислотыsynucleinstriple-knockout micepolar lipidsfatty acidsСписок литературыШелковникова ТА, Куликова АА, Цветков ФО, и др. Протеинопатии &ndash; формы нейродегенеративных заболеваний, в основе которых лежит патологическая агрегация белков. Молекулярная биология. 2012;46(3):402-415. DOI: https://doi.org/10.1134/S0026893312020161Scott DA, Tabarean I, Tang Y, et al. A pathologic cascade leading to synaptic dysfunction in alpha-synuclein-induced neurodegeneration. Journal of Neuroscience. 2010;30(24):8083-8095. DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1091-10.2010Burre J, Sharma M, Tsetsenis T, et al. Alpha-synuclein promotes SNARE-complex assembly in vivo and in vitro. Science. 2010;329(5999):1663-1667. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1195227Нинкина НН, Тарасова ТВ, Чапров КД, и др. Дефицит синуклеинов снижает эффективность захвата дофамина синаптическими везикулами. Доклады Академии наук. 2019;486(1):114-117. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-56524861114-117Millership S, Ninkina N, Guschina IA, et al. Increased lipolysis and altered lipid homeostasis protect gamma-synuclein-null mutant mice from diet-induced obesity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2012;109(51):20943-20948. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1210022110Guschina I, Millership S, O&#39;Donnell V, et al. Lipid classes and fatty acid patterns are altered in the brain of gamma-synuclein null mutant mice. Lipids. 2011;46(2):121-130. DOI: https://doi.org/10.1007/s11745-010-3486-0Mori A, Imai Y, Hattori N. Lipids: Key Players That Modulate alpha-Synuclein Toxicity and Neurodegeneration in Parkinson&#39;s Disease. International Journal of Molecular Sciences. 2020;21(9):3301. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms21093301Hayashi J, Carver JA. beta-Synuclein: An Enigmatic Protein with Diverse Functionality. Biomolecules. 2022;12(1):142. DOI: https://doi.org/10.3390/biom12010142Oort PJ, Knotts TA, Grino M, et al. Gamma-synuclein is an adipocyte-neuron gene coordinately expressed with leptin and increased in human obesity. Journal of Nutrition. 2008;138(5):841-848. DOI: https://doi.org/10.1093/jn/138.5.841Millership S, Ninkina N, Rochford JJ, et al. gamma-synuclein is a novel player in the control of body lipid metabolism. Adipocyte. 2013;2(4):276-280. DOI: https://doi.org/10.4161/adip.25162Ninkina N, Tarasova TV, Chaprov KD, et al. Alterations in the nigrostriatal system following conditional inactivation of alpha-synuclein in neurons of adult and aging mice. Neurobiology of Aging. 2020;91:76-87. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2020.02.026Guschina IA, Ninkina N, Roman A, et al. Triple-Knockout, Synuclein-Free Mice Display Compromised Lipid Pattern. Molecules. 2021;26(11):3078. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules26113078Fais M, Dore A, Galioto M, et al. Parkinson&#39;s Disease-Related Genes and Lipid Alteration. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(14):7630. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms22147630Alecu I, Bennett SAL. Dysregulated Lipid Metabolism and Its Role in alpha-Synucleinopathy in Parkinson&#39;s Disease. Frontiers in Neuroscience. 2019;13:328. DOI: https://doi.org/10.3389/fnins.2019.00328Kim TE, Newman AJ, Imberdis T, et al. Excess membrane binding of monomeric alpha-, beta-, and gamma-synuclein is invariably associated with inclusion formation and toxicity. Human Molecular Genetics. 2021;30(23):2332-2346. DOI: https://doi.org/10.1093/hmg/ddab188Li P, Song C. Potential treatment of Parkinson&#39;s disease with omega-3 polyunsaturated fatty acids. Nutritional Neuroscience. 2022;25(1):180-191. DOI: https://doi.org/10.1080/1028415X.2020.1735143