ПЛОТНЫЕ КОНТАКТЫ В ЭПИТЕЛИИ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: ВОЗМОЖНАЯ РОЛЬ В РАЗВИТИИ ЕЕ ДИСФУНКЦИЙ

DOI: https://doi.org/None

Н.М. Круглова, А.Г. Марков, доктор биологических наук, профессор Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9 E-mail: [email protected]

Введение. Тканевые барьеры являются необходимым звеном компартментализации процессов в различных органах. В осуществлении межклеточного транспорта ключевую роль играют плотные контакты, селективная проницаемость которых определяется экспрессией белков семейства клаудина. Цель. Целью данного исследования было изучение белков семейства клаудина в эпителии альвеолы молочной железы мышей. Материал и методы. В исследовании на белых лабораторных мышах применяли метод Вестерн-блота, иммуногистохимию и анализ изображений на конфокальном лазерном сканирующем микроскопе, электронную микроскопию. Результаты и обсуждение. Электронная микроскопия и иммунофлюоресценция маркера плотных контактов белка окклюдина свидетельствуют о наличии хорошо развитой сети плотных контактов между эпителиальными клетками альвеолы. Методом Вестерн-блота в ткани молочной железы были выявлены клаудин-1, -2, -3, -4, -5, -7, -8, -12, -15, -16, -17 и окклюдин. Окклюдин идентифицировался как белок с молекулярной массой 60–65 кДа; клаудин-1, -2, -3, -7, -8 и -17 – как белки с молекулярной массой 22 кДа; клаудин-4, -5 и -15 – с молекулярной массой 24 кДа; клаудин-11 и -12 – с молекулярной массой 26 кДа. Анализ изображений на конфокальном лазерном сканирующем микроскопе показал, что клаудины локализованы в плотных контактах эпителия альвеол. Представительство отдельных клаудинов в ткани молочной железы различается. Клаудин-1, -4, -12 и -16 можно отнести к конститутивным, а клаудин-2, -5, -7, -8, -15 – к индуцибельным компонентам плотных контактов. Заключение. Функциональное разнообразие клаудинов в плотных контактах эпителия альвеол молочной железы может служить молекулярной основой для поддержания целостности альвеол, а также для осуществления селективного межклеточного транспорта при образовании секрета.
Ключевые слова: 
молочная железа, белки плотных контактов, клаудины, окклюдин
Для цитирования: 
Круглова Н.М., Марков А.Г. ПЛОТНЫЕ КОНТАКТЫ В ЭПИТЕЛИИ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: ВОЗМОЖНАЯ РОЛЬ В РАЗВИТИИ ЕЕ ДИСФУНКЦИЙ. Молекулярная медицина, 2015; (3): -
Список литературы: 
  1. Толкунов Ю.А., Марков А.Г. Физиология альвеолы молочной железы. СПб.: Наука, 2005. [Tolkunov Y.A., Markov A.G. Physiology of the alveoli in mammary gland, St. Petersburg: Nauka Publishing, 2005 (in Russian)]
  2. Nguyen D.A., Neville M.C. Tight junction regulation in the mammary gland. J. Mammary Gland Biol. Neoplasia. 1998; 3 (3): 233–46.
  3. Марков А.Г. Белки плотных контактов клаудины: молекулярное звено парацеллюлярного транспорта. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2013; 99 (2): 23–43. [Markov A.G. Claudins as tight junction proteins: the molecular element of paracellular transport. Ross Fiziol Zh Im I M Sechenova. 2013; 99 (2):175–95 (in Russian)]
  4. Furuse M., Hirase T., Itoh M., Nagafuchi A., Yonemura S., Tsukita S., Tsukita S. Occludin: a novel integral membrane protein localizing at tight junctions. J. Cell Biol. 1993; 123 (6): 1777–88.
  5. Günzel D., Fromm M. Claudins and other tight junction proteins. Compr. Physiol. 2012; 2: 1819–52.
  6. Stelwagen K. Effect of milking frequency on mammary functioning and shape of lactation curve. J. Dairy Sci. 2001; 84: E204-11.
  7. Brennan K., Offiah G., McSherry E.A., Hopkins A.M. Tight junction: a barrier to the initiation and progression of breast cancer? J. Biomed. Biotechnol. 2010; 2010: 460607.
  8. Hoevel T., Macek R., Mundigl O., Swisshelm K., Kubbies M. Expression and targeting of the tight junction protein CLDN1 in CLDN1-negative human breast tumor cells. J. Cell Physiol. 2002; 191: 60–8.
  9. Morohashi S., Kusumi T., Sato F., Odagiri H., Chiba H., Yoshihara S., Hakamada K., Sasaki M., Kijima H. Decreased expression of claudin-1 correlates with recurrence status in breast cancer. Int. J. Mol. Med. 2007; 20: 139–143.
  10. Osanai M., Murata M., Chiba H., Kojima T., Sawada N. Epigenetic silencing of claudin-6 promotes anchorage-independent growth of breast carcinoma cells. Cancer Sci. 2007; 98: 1557–62.
  11. Kominsky S.L., Argani P., Korz D., Evron E., Raman V., Garrett E., Rein A., Sauter G., Kallioniemi O.P., Sukumar S. Loss of the tight junction protein claudin-7 correlates with histological grade in both ductal carcinoma in situ and invasive ductal carcinoma of the breast. Oncogene. 2003; 22: 2021–33.
  12. Sauer T., Pedersen M.K., Ebeltoft K., Naess O. Reduced expression of Claudin-7 in fine needle aspirates from breast carcinomas correlate with grading and metastatic disease. Cytopathology. 2005; 16: 193–8.
  13. Kominsky S.L., Vali M., Korz D., Gabig T.G., Weitzman S.A., Argani P., Sukumar S. Clostridium perfringens enterotoxin elicits rapid and specific cytolysis of breast carcinoma cells mediated through tight junction proteins claudin 3 and 4. Am. J. Pathol. 2004; 164: 1627–33.
  14. Reiter B., Kraft R., Günzel D., Zeissig S., Schulzke J.D, Fromm M., Harteneck C. TRPV4-mediated regulation of epithelial permeability. FASEB J. 2006; 20: 1802–12.
  15. Марков А.Г., Шадрин Л.В., Вешнякова А.Ю., Амаше С., Фромм М. Экспрессия клаудина-2 и -16 в плотных контактах секреторного эпителия молочной железы мышей. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2006; 92 (11): 1382–86. [Markov A.G., Shadrin L.V., Veshnyakova A.U., Amasheh S., Fromm M. The tight junction proteins claudin-2 and -16 expression in mammary epithelium in mice. Ross Fiziol Zh Im I M Sechenova. 2006; 92 (11): 1382–86 (in Russian)]
  16. Blackman B., Russell T., Nordeen K.S., Medina D., Neville M.C. Claudin-7 expression and localization in the normal murine mammary gland and murine mammary tumors. Breast Cancer Res. 2005; 7: 248–55.
  17. Blanchard A.A., Watson P.H., Shiu R.P., Leygue E., Nistor A., Wong P., Myal Y. Differential expression of claudin 1, 3, and 4 during normal mammary gland development in the mouse. DNA Cell Biol. 2006; 25: 79–86.
  18. Inai T., Kobayashi J., Shibata Y. Claudin-1 contributes to the epithelial barrier function in MDCK cells. Eur. J. Cell Biol. 1999; 78: 849–55.
  19. Milatz S., Krug S. M., Rosenthal R., Günzel D., Müller D., Schulzke J. D., Amasheh S., Fromm M. Claudin-3 acts as a sealing component of the tight junction for ions of either charge and uncharged solutes. Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 2010; 1798: 2048–57.
  20. Amasheh S., Meiri N., Gitter A.H., Schöneberg T., Mankertz J., Schulzke J.D., Fromm M. Claudin-2 expression induces cation-selective channels in tight junctions of epithelial cells. J. Cell Sci. 2002; 115: 4969–76.
  21. Rosenthal R., Milatz S., Krug S.M., Oelrich B., Schulzke J.D., Amasheh S., Günzel D., Fromm M. The tight junction protein claudin-2 forms a paracellular water channel. J. Cell Sci. 2010; 123: 1913–21.
  22. Krug S.M., Günzel D., Conrad M.P., Rosenthal R., Fromm A., Amasheh S., Schulzke J.D., Fromm M. Claudin-17 forms tight junction channels with distinct anion selectivity. Cell Mol. Life Sci. 2012; 69 (16): 2765–78.
  23. Simon D. B., Lu Y., Choate K.A., Velazquez H., Al Sabban E., Praga M., Casari G., Bettinelli A., Colussi G., Rodriguez-Soriano J., McCredie D., Milford D., Sanjad S., Lifton R.P. Paracellin-1, a renal tight junction protein required for paracellular Mg2+ resorption. Science. 1999; 285: 103–6.
  24. Neville M.C. Calcium secretion into milk. J. Mammary Gland Biol. Neoplasia. 2005; 10: 119–28.
  25. Tolkunov Y.A., Markov A.G. Integrity of the secretory epithelium of the lactating mouse mammary gland during extended periods after suckling. J. Dairy Research. 1997; 64: 39–45.
  26. Yamamoto Y., Wada T., Kojima T., Yokozaki H., Yamashita T., Kato S., Sawada N., Chiba H. Tight junction proteins claudin-2 and -12 are critical for vitamin D-dependent Ca2+ absorption between enterocytes. Mol. Biol. Cell. 2008; 19: 1912–21.
  27. Stelwagen K., Singh K. The role of tight junction in mammary gland function. J. Mammary Gland Biol. Neoplasia. 2013; 191; 60–8.
  28. Kobayashi K., Oyama S., Numata A., Rahman M.M., Kumura H. Lipopolysaccharide disrupts the milk-blood barrier by modulating claudins in mammary alveolar tight junctions. PLoS One. 2013; 23 (8): e62187.