Changes in gene expression of serotonin 5НТ2А-R and endothelin ETA-R receptors as markers for early aging of rat aorta
Authors: Кожевникова Л.М. , Суханова И.Ф. , Цорин И.Б. , Вититнова М.Б. , Крыжановский С.А. 
Published: December 2020

Возраст является основным фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Однако механизмы влияния старения на развитие заболеваний до сих пор не понятны. Цель исследования - изучение влияния старения на функциональную активность и экспрессию рецепторов эндогенных вазоконстрикторов в аорте крысы. Методы. Исследования проводили на беспородных крысах-самцах в возрасте 4 и 12 мес. Силу сокращения изолированных фрагментов грудного отдела аорты измеряли в изометрическом режиме по методу Мульвани. Выделение РНК из аорты проводили с помощью набора GeneJET, синтез кДНК - используя набор RevertAid H Minus First Strand cDNA Synthesis Kit («Thermo Fisher Scientific», США), ПЦР-РВ проводили с помощью набора qPCRmix-HS («Евроген», Россия), используя праймеры и флуоресцентные зонды («ДНК-синтез», Россия), согласно протоколам производителей. Результаты. Ранними признаками старения сосудов является их сенситизация к вазоконстрикторному действию серотонина (5НТ), обусловленная гиперэкспрессией гена рецепторов 5HT2A-типа (194% от уровня в сосудах 4-мес. крыс). Чувствительность аорты по отношению к воздействию норадреналина, ангиотензина II, аргининвазопрессина и эндотелина-1 у крыс в возрасте 12 мес. остается такой же, как у молодых животных. Установлено, что в аорте стареющих крыс значительно снижается уровень мРНК эндотелиновых рецепторов ETA-типа (55%). Сохранение чувствительности сосудов к вазоконстрикторному действию ET1 при двукратном снижении экспрессии гена ETA-R косвенно свидетельствует об участии данных рецепторов не только в поддержании тонуса сосудов, но и в реализации других эффектов ET1. Заключение. Таким образом, повышение функциональной активности и экспрессии серотониновых 5HT2A-R, а также гипоэкспрессия эндотелиновых ETA-R являются ранними проявлениями старения аорты крыс и могут рассматриваться как маркеры возрастных изменений сосудов.
Age is the major risk factor for cardiovascular disease. However, mechanisms of the effect of aging on the disease development are still unclear. The aim of this study was to investigate the effect of aging on functional activity and expression of endogenous vasoconstrictor receptors in the rat aorta. Methods. The study was performed on mongrel male rats aged 4 and 12 months. Contraction force of fragments isolated from the thoracic aorta i was measured in an isometric mode using the Mulvani method. RNA was isolation from the aorta using the GeneJET kit; cDNA synthesis was measured using the RevertAidTM H Minus First Strand cDNA Synthesis Kit (Thermo Fisher Scientific, USA); PCR-RT was performed using the qPCRmix-HS kit (Evrogen, Russia) with primers and fluorescent probes (DNA synthesis, Russia) according to manufacturer’s protocols. Results. Early signs of vascular aging included blood vessel sensitization to the vasoconstrictor effect of serotonin (5HT) due to overexpression of 5HT2A-type receptors (194% of the level in blood vessels of 4-month old rats). The aorta sensitivity to norepinephrine, angiotensin II, arginine vasopressin, and endothelin-1 in 12-month old rats remained the same as in younger animals. The level of ETA-type endothelin receptor mRNA was significantly reduced in the aorta of aging rats (55%). Preservation of vascular sensitivity to the vasoconstrictor action of ET1 with a twofold decrease in the expression of the ETA-R gene indirectly indicated an involvement of these receptors not only in maintaining the vascular tone but also in mediating other ET1 effects. Conclusion. Therefore, increases in the functional activity and expression of serotonin 5HT2A-R along with the hypoexpression of endothelin ETA-R are early manifestations of rat aorta aging and can be considered as markers for age-related changes in blood vessels.