Лушникова Елена Леонидовна – д-р биол. наук, профессор, директор Института молекулярной патологии и патоморфологии.
ул. Тимакова, 2, Новосибирск, 630060
Elena L. Lushnikova – Doct. Sci. (Biol.), Professor, Head of Institute of Molecular Pathology and Pathomorphology, Federal Research Center for Fundamental and Translational Medicine.
Timakova ul., 2, Novosibirsk, 630060
Клинникова Марина Геннадьевна – д-р биол. наук, главный научный сотрудник.
Новосибирск
Marina G. Klinnikova – Doct. Sci. (Biol.), Chief Researcher, Federal Research Center for Fundamental and Translational Medicine.
Novosibirsk
Южик Екатерина Игоревна – канд. биол. наук, старший научный сотрудник.
Новосибирск
Ekaterina I. Yuzhik – Cand. Sci. (Biol.), Senior Researcher, Federal Research Center for Fundamental and Translational Medicine.
Novosibirsk
Князев Роман Александрович – канд. биол. наук, зам. директора по научной работе.
Новосибирск
Roman A. Knyazev – Cand. Sci. (Biol.), Deputy Director for Research, Federal Research Center for Fundamental and Translational Medicine.
Novosibirsk
Воевода Михаил Иванович – д-р мед. наук, профессор, академик РАН, директор.
Новосибирск
Mikhail I. Voevoda – Doct. Sci. (Med.), Professor, Academician of RAS, Head of Federal Research Center for Fundamental and Translational Medicine.
Novosibirsk
Цель исследования – установить характер ремоделирования печени при гипергликемии и инсулинорезистентности у лептин-резистентных мышей db/db и изучить возможность обратного развития выявленных структурных изменений при коррекции углеводного обмена с помощью систематического введения рекомбинантного аполипопротеина A-I (rАпоА-I). Материал и методы. Изучены особенности структурной организации печени мышей db/db (n=46) в возрасте 10, 12 и 24 нед, в том числе при еженедельном подкожном введении rАпоА-I (в дозе 7 мг/кг массы) с 8-недельного возраста как корректора углеводного обмена. Контролем служили мыши линии C57/Bl без нарушений углеводного обмена (n=12). Образцы печени для светооптического исследования фиксировали в 10% нейтральном формалине, заливали в парафин и окрашивали гематоксилином и эозином, по Маллори, ставили PAS-реакцию. Для получения полутонких срезов фрагменты печени фиксировали в 4% параформальдегиде, постфиксировали в 1% четырехокиси осмия, заливали в смесь эпона и аралдита. Окрашенные азуром II полутонкие срезы использовали для проведения стереологического анализа. Результаты. У мышей db/db в возрасте 24 нед концентрация глюкозы и инсулина была увеличена (в 2,9 и 6,5 раза соответственно, p<0,001) по сравнению с контролем, что отражало нарушения углеводного обмена. Систематическое введение rАпоА-I начиная с 8-недельного возраста приводило к снижению концентрации глюкозы в плазме крови (на 37%) у мышей в возрасте 24 нед, однако данный показатель оставался повышенным (в 2 раза) относительно контрольных животных. Введение rАпоА-I не влияло на концентрацию инсулина на протяжении всего эксперимента. К особенностям структурной организации печени мышей db/db относятся выраженная дискомплексация печеночных балок при выраженных дистрофических/некробиотических изменениях гепатоцитов, значительное уменьшение объемных плотностей ядер гепатоцитов, синусоидов и соединительнотканных компонентов при сравнении с мышами с нормальными показателями углеводного обмена. Наиболее значимыми морфологическими изменениями печени мышей db/db были массивные некротические поражения гепатоцитов, иногда затрагивающие всю дольку при отсутствии лейкоцитарной инфильтрации. Систематическое применение rАпоА-I существенно не влияло на характер ремоделирования печени, но способствовало снижению выраженности дистрофических повреждений гепатоцитов и уменьшению очагов некроза. Заключение. Систематическое введение rАпоА-I не изменяет характер ремоделирования печени у мышей db/db с генетически детерминированной лептин-резистентностью, несмотря на снижение уровня глюкозы в плазме крови, но уменьшает выраженность патологических изменений. Показано уменьшение объемной плотности очагов некроза гепатоцитов и менее выраженное снижение объемной плотности синусоидов и объемного отношения синусоидов к гепатоцитам.
The aim was to establish the nature of liver remodeling in hyperglycemia and insulin resistance in leptin-resistant db/db mice and to study the possibility of reversing the identified structural changes during glucose metabolism correction using systematic administration of recombinant apolipoprotein A-I (rApoA-I). Material and methods. The structural organization of the liver was studied in db/db mice (n=46) at the age of 10, 12 and 24 weeks, including weekly subcutaneous administration of rApoA-I (at a dose of 7 mg/kg body weight) as a glucose metabolism corrector from the age of 8 weeks. C57/Bl mice without glucose metabolism disorders (n=12) were used as a control. Liver samples for microscopical examination were fixed in 10% neutral formalin, embedded in paraffin and stained with hematoxylin and eosin, according to Mallory, and the PAS reaction was performed. To obtain semi-thin sections, liver fragments were fixed in 4% paraformaldehyde, post-fixed in 1% osmium tetroxide, embedded in a mixture of epon and araldite. Semi-thin sections stained with azure II were used for stereological analysis. Results. In 24-week-old db/db mice, glucose and insulin concentrations were increased (by 2.9 and 6.5 times, respectively, p<0.001) compared to the age-matched control, which reflected glucose metabolism disorders. Systematic administration of rApoA-I starting from the age of 8 weeks resulted in a reliable decrease in the concentration of glucose in the blood plasma (by 37%) in mice at the age of 24 weeks, however, this index remained elevated (2 times) relative to the control animals. Administration of rApoA-I did not affect the concentration of insulin throughout the experiment. The peculiarities of the structural organization of the liver of db/db mice include pronounced discomplexation of the liver lobules with pronounced dystrophic/necrobiotic changes in hepatocytes, a significant decrease in the volume densities of hepatocyte nuclei, sinusoids and connective tissue components when compared with mice with normal indices of glucose metabolism. The most significant characteristics of the morphological picture of the liver of db/db mice include massive necrotic lesions of hepatocytes, sometimes affecting the entire lobule in the absence of leukocyte infiltration. Systematic administration of rApoA-I did not significantly affect the nature of liver remodeling, but contributed to a decrease in the severity of dystrophic damage of hepatocytes and a decrease in necrotic foci. Conclusion. The data obtained indicate that systematic administration of rApoA-I does not change the nature of liver remodeling in db/db mice with genetically determined leptin resistance, despite a decrease in plasma glucose levels, but a decrease in the severity of pathological changes is noted, in particular, a decrease in the volume density of hepatocyte necrosis foci and a less pronounced decrease in the volume density of sinusoids and the volume ratio of sinusoids to hepatocytes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.