Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd2545210.32607/actanaturae.25452Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleRIPK3 Expression in Fibroblasts in an in vivo and in vitro Skin Wound Model: A Controversial ResultЭкспрессия RIPK3 в фибробластах в модели кожной раны in vivo и in vitro: противоречивый результатIzumovI. S.ИзюмовИ. С.
Russian Federation
gohin@list.ruShitovaM. S.ШитоваМ. С.
Russian Federation
mashitik@gmail.comSabirovM. S.СабировМ. С.
Russian Federation
mariosabirov@gmail.comShelegS. A.ШелегС. А.
Russian Federation
sonchesshel@yandex.ruCherkashinaO. L.ЧеркашинаО. Л.
Russian Federation
olgalcher@gmail.comKalabushevaE. P.КалабушеваЕ. П.
Russian Federation
kalabushevae@gmail.comVorotelyakE. A.ВоротелякЕ. А.
Russian Federation
vorotelyak@yandex.ruMorgunE. I.МоргунЕ. И.
Russian Federation
lady.morgun2016@yandex.ruKoltzov Institute of Developmental Biology of Russian Academy of SciencesИнститут биологии развития имени Н.К. Кольцова РАНM.V. Lomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова1812202315465740609202326102023Copyright ©; 2024, Izumov I.S., Shitova M.S., Sabirov M.S., Sheleg S.A., Cherkashina O.L., Kalabusheva E.P., Vorotelyak E.A., Morgun E.I.Copyright ©; 2024, Изюмов И.С., Шитова М.С., Сабиров М.С., Шелег С.А., Черкашина О.Л., Калабушева Е.П., Воротеляк Е.А., Моргун Е.И.2024Izumov I.S., Shitova M.S., Sabirov M.S., Sheleg S.A., Cherkashina O.L., Kalabusheva E.P., Vorotelyak E.A., Morgun E.I.Изюмов И.С., Шитова М.С., Сабиров М.С., Шелег С.А., Черкашина О.Л., Калабушева Е.П., Воротеляк Е.А., Моргун Е.И.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/25452

One of the major problems of regenerative medicine is the development of hypertrophic scars and keloids. The protein kinase RIPK3 is involved in necroptosis; however, recent evidence indicates that it also has non-canonical functions, including its involvement in the development of renal fibrosis. The aim of our work was to study the expression of RIPK3 in mouse and human skin models of fibrotic processes. A subpopulation of RIPK3+Vim+ cells was found in both human keloid and a mouse wound, with the cell number being significantly greater in the mouse wound bed compared to healthy skin. Real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) detected expression of the Ripk3 and fibroblast biomarkers Acta2, Fap, Col1a1, and Fn1 in the cells isolated from the wound bed, indicating that RIPK3 can be expressed by wound bed fibroblasts. An analysis of the human fibroblasts stained with anti-RIPK3 antibodies demonstrated an increase in the fluorescence intensity in the presence of lipopolysaccharide (LPS) at concentrations of 5, 10, 25, 50, and 100 ng/ml and TGF-β at concentrations of 0.1, 1, 2, and 5 ng/ml compared to the control. At the same time, the expression levels of RIPK3 and fibroblast activation markers in the presence of TGF-β and LPS did not differ significantly from the control. It is possible that RIPK3 expression in wound fibroblasts is not directly associated with fibrotic processes, and that kinase plays a different, yet unknown role in wound healing.

Одной из проблем регенеративной медицины является образование гипертрофических и келоидных рубцов. Известно, что протеинкиназа RIPK3 участвует в некроптозе, при этом появляются данные в пользу ее неканонических функций, в том числе в развитии фиброза почек. В представленной работе изучена экспрессия RIPK3 в модели фибротических процессов в коже мыши и человека. Показано, что в келоидном рубце человека, а также в ране мыши присутствует субпопуляция RIPK3+Vim+-клеток, причем в раневом ложе мыши таких клеток достоверно больше, чем в нормальной коже. С помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) экспрессия Ripk3, а также биомаркеров фибробластов Acta2, Fap, Col1a1 и Fn1 выявлена в клетках, выделенных из раневого ложа, что свидетельствует о возможном синтезе RIPK3 фибробластами раневого ложа. Показано увеличение интенсивности флуоресценции фибробластов человека, окрашенных антителами к RIPK3, под воздействием липополисахарида (ЛПС, 5, 10, 25, 50, 100 нг/мл) и TGF-β (0.1, 1, 2, 5 нг/мл) по сравнению с контролем. В то же время уровень экспрессии RIPK3 и маркеров активации фибробластов на уровне генов под воздействием TGF-β и ЛПС не отличался достоверно от контроля. Возможно, экспрессия RIPK3 в раневых фибробластах не связана напрямую с фибротическими процессами, и RIPK3 играет другую, пока неизвестную, роль в заживлении ран.

scarringkeloidskinfibroblastscell cultureRIPK3рубцеваниекелоидкожафибробластыкультура клетокRIPK3Российский научный фондRussian Science Foundation21-74-30015Meleshina A.V., Bystrova A.S., Rogovaya O.S., Vorotelyak E.A., Vasiliev A.V., Zagaynova E.V. // Sovremennye tehnologii v medicine. 2017. V. 9. No. 1. P. 198–220.Meleshina A.V., Bystrova A.S., Rogovaya O.S., Vorotelyak E.A., Vasiliev A.V., Zagaynova E.V. // Sovremennye tehnologii v medicine. 2017. V. 9. № 1. P. 198–220.Pasparakis M., Vandenabeele P. // Nature. 2015. V. 517. No. 7534. P. 311–320.Pasparakis M., Vandenabeele P. // Nature. 2015. V. 517. № 7534. P. 311–320.Varfolomeev E., Vucic D. // Cytokine. 2018. V. 101. P. 26–32.Moriwaki K., Balaji S., McQuade T., Malhotra N., Kang J., Chan F.K.M. // Immunity. 2014. V. 41. No. 4. P. 567–578.Moriwaki K., Balaji S., McQuade T., Malhotra N., Kang J., Chan F.K.M. // Immunity. 2014. V. 41. № 4. P. 567–578.Imamura M., Moon J.S., Chung K.P., Nakahira K., Muthukumar T., Shingarev R., Ryter S.W., Choi A.M., Choi M.E. // JCI insight. 2018. V. 3. No. 3. e94979.Imamura M., Moon J.S., Chung K.P., Nakahira K., Muthukumar T., Shingarev R., Ryter S.W., Choi A.M., Choi M.E. // JCI insight. 2018. V. 3. № 3. e94979.Mou F., Mou C. // Med. Sci. Monitor: Int. Med. J. Exp. Clin. Res. 2020. V. 26. e919739-1–e919739-9.Morgun E.I., Pozdniakova E.D., Vorotelyak E.A. // Dokl. Biochem. Biophys. 2020. V. 494. No. 1. P. 252–255.Morgun E.I., Pozdniakova E.D., Vorotelyak E.A. // Dokl. Biochem. Biophys. 2020. V. 494. № 1. P. 252–255.Guo J., Zheng L., Chen L., Luo N., Yang W., Qu X., Liu M., Cheng Z. // Internat. J. Clin. Exp. Pathol. 2015. V. 8. No. 9. P. 10014.Guo J., Zheng L., Chen L., Luo N., Yang W., Qu X., Liu M., Cheng Z. // Internat. J. Clin. Exp. Pathol. 2015. V. 8. № 9. P. 10014.Lim C.H., Sun Q., Ratti K., Lee S.H., Zheng Y., Takeo M., Lee W., Rabbani P., Plikus M.V., Cain J.E., et al. // Nat. Commun. 2018. V. 9. No. 1. P. 4903.Lim C.H., Sun Q., Ratti K., Lee S.H., Zheng Y., Takeo M., Lee W., Rabbani P., Plikus M.V., Cain J.E., et al. // Nat. Commun. 2018. V. 9. № 1. P. 4903.Onoufriadis A., Hsu C.K., Ainali C., Ung C.Y., Rashidghamat E., Yang H.S., Huang H.Y., Niazi U., Tziotzios C., Yang J.C., et al. // J. Investig. Dermatol. 2018. V. 138. No. 12. P. 2690–2693.Onoufriadis A., Hsu C.K., Ainali C., Ung C.Y., Rashidghamat E., Yang H.S., Huang H.Y., Niazi U., Tziotzios C., Yang J.C., et al. // J. Investig. Dermatol. 2018. V. 138. № 12. P. 2690–2693.Solé-Boldo L., Raddatz G., Schütz S., Mallm J.P., Rippe K., Lonsdorf A.S., Rodríguez-Paredes M., Lyko F. // Commun. Biol. 2020. V. 3. No. 1. P. 188.Solé-Boldo L., Raddatz G., Schütz S., Mallm J.P., Rippe K., Lonsdorf A.S., Rodríguez-Paredes M., Lyko F. // Commun. Biol. 2020. V. 3. № 1. P. 188.Deng C.C., Hu Y.F., Zhu D.H., Cheng Q., Gu J.J., Feng Q.L., Zhang L.X., Xu Y.P., Wang D., Rong Z., et al. // Nat. Сommun. 2021. V. 12. No. 1. P. 3709.Deng C.C., Hu Y.F., Zhu D.H., Cheng Q., Gu J.J., Feng Q.L., Zhang L.X., Xu Y.P., Wang D., Rong Z., et al. // Nat. Сommun. 2021. V. 12. № 1. P. 3709.Robinson M.D., McCarthy D.J., Smyth G.K // Bioinformatics. 2010. V. 26. No. 1. P. 139–140.Robinson M.D., McCarthy D.J., Smyth G.K // Bioinformatics. 2010. V. 26. № 1. P. 139–140.Hao Y., Hao S., Andersen-Nissen E., Mauck W.M. 3rd., Zheng S., Butler A., Lee M.J., Wilk A.J., Darby C., Zager M., et al. // Cell. 2021. V. 184. No. 13. P. 3573–3587. e29.Hao Y., Hao S., Andersen-Nissen E., Mauck W.M. 3rd., Zheng S., Butler A., Lee M.J., Wilk A.J., Darby C., Zager M., et al. // Cell. 2021. V. 184. № 13. P. 3573–3587. e29.Rippa A. L., Kalabusheva E. P., Vorotelyak E. A. // Cells. 2019. V. 8. No. 6. P. 607.Rippa A.L., Kalabusheva E.P., Vorotelyak E.A. // Cells. 2019. V. 8. № 6. P. 607.Ito M., Yang Z., Andl T., Cui C., Kim N., Millar S.E., Cotsarelis G. // Nature. 2007. V. 447. No. 7142. P. 316–320.Ito M., Yang Z., Andl T., Cui C., Kim N., Millar S.E., Cotsarelis G. // Nature. 2007. V. 447. № 7142. P. 316–320.Gantwerker E.A., Hom D.B. //Clinics in plastic surgery. 2012. V. 39. No. 1. P. 85–97.Gantwerker E.A., Hom D.B. //Clinics in plastic surgery. 2012. V. 39. № 1. P. 85–97.Horowitz J.C., Lee D.Y., Waghray M., Keshamouni V.G., Thomas P.E., Zhang H., Cui Z., Thannickal V.J. // J. Biol. Chem. 2004. V. 279. No. 2. P. 1359–1367.Horowitz J.C., Lee D.Y., Waghray M., Keshamouni V.G., Thomas P.E., Zhang H., Cui Z., Thannickal V.J. // J. Biol. Chem. 2004. V. 279. № 2. P. 1359–1367.Berwick D.C., Hers I., Heesom K.J., Moule S.K., Tavare J.M. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. No. 37. P. 33895–33900.Berwick D.C., Hers I., Heesom K.J., Moule S.K., Tavare J.M. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. № 37. P. 33895–33900.Zaidi N., Swinnen J.V., Smans K. // Cancer Res. 2012. V. 72. No. 15. P. 3709–3714.Zaidi N., Swinnen J.V., Smans K. // Cancer Res. 2012. V. 72. № 15. P. 3709–3714.Yun M., Park S.H., Kang D.H., Kim J.W., Kim J.D., Ryu S., Lee J., Jeong H.M., Hwang H.R., Song K.S. // J. Cell. Mol. Med. 2022. V. 26. No. 21. P. 5506–5516.Yun M., Park S.H., Kang D.H., Kim J.W., Kim J.D., Ryu S., Lee J., Jeong H.M., Hwang H.R., Song K.S. // J. Cell. Mol. Med. 2022. V. 26. № 21. P. 5506–5516.Avery D., Govindaraju P., Jacob M., Todd L., Monslow J., Puré E. // Matrix Biology. 2018. V. 67. P. 90–106.