Связь между количеством инсулин-продуцирующих клеток в тимусе и показателями клеточного стресса при экспериментальном сахарном диабете

УДК 616.379-008.64, 611.438
DOI: 10.22138/2500-0918-2026-23-3-389-398

Д.А. Туканов

ФБГУН Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, Екатеринбург, Российская Федерация

Резюме

Введение. Инсулин-продуцирующие клетки (ИПК) появляются в тимусе при сахарном диабете (СД), однако их взаимосвязь с маркерами клеточного стресса остаётся малоизученной. Цель. Оценить динамику ИПК в тимусе и её связь с маркерами стресса (HMGB1, TNF-α, TGF-β) при экспериментальном СД, моделирующем СД1 (ЭСД1) (аллоксановая модель) и экспериментальном СД, моделирующем СД2 (ЭСД2) (стрептозотоцин-никотинамидная модель) на 30-е (ЭСД(30)) и 60-е сутки (ЭСД(60)) у крыс. Методы. Количество ИПК определяли иммуногистохимически. Уровень HMGB1 измеряли в плазме крови, TNF-α и TGF-β измеряли в гомогенате тимуса. Статистический анализ включал критерий Краскела–Уоллиса и корреляционный анализ Спирмена. Результаты. Количество ИПК возрастало при обоих типах диабета, достигая максимума в группе ЭСД2(60). На 30-е сутки различий между СД1 и СД2 не выявлено. Уровни маркеров стресса демонстрировали модель-специфичную динамику: HMGB1 не повышался при ЭСД1(30), но был повышен при ЭСД2(30); TNF-α достигал пика при ЭСД2(30) и ЭСД1(60); TGF-β повышался только при ЭСД2(30) со снижением к 60-м суткам. Установлены отрицательные корреляции между ИПК и всеми маркерами стресса, наиболее сильные – для TGF-β (значимы во всех группах СД). Заключение. Возникновение СД ассоциировано с повышением ИПК в тимусе, однако динамика этого процесса зависит от типа диабета и его длительности. Отрицательные корреляции свидетельствуют о подавлении ИПК провоспалительными медиаторами. Тимус является динамическим органом, чувствительным к типу диабетического повреждения.

Ключевые слова: инсулин-продуцирующие клетки, клеточный стресс, сахарный диабет, тимус

Конфликт интересов отсутствует.

Контактная информация автора, ответственного за переписку

Туканов Данил Александрович
danil_tukanov@mail.ru
Дата поступления: 30.06.2026

Образец цитирования

Туканов Д.А. Связь между количеством инсулин-продуцирующих клеток в тимусе и показателями клеточного стресса при экспериментальном сахарном диабете. [Электронный ресурс] Вестник уральской медицинской академической науки. 2026, Том. 23, № 3, с. 389-398, DOI: 10.22138/2500-0918-2026-23-3-389-398

Финансирование

Работа выполнена в рамках государственного задания ИИФ УрО РАН (рег. номер темы 122020900136-4) с использованием оборудования ЦКП ИИФ УрО РАН.

Благодарности

Научному руководителю к.б.н. Соколовой К.В. за помощь в проведении исследований.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Riabinin A.A., Zhdanov D.D., Blinova V.G., Permyakova A.A., Stulova A.A., Rzhanova L.A., Nikitochkina S.Y., Morgun E.I., Vorotelyak E.A. Improvement of Treg Selectivity and Stability for Diabetes Mellitus Type 1 Treatment: Complex Approach for Perspective Technologies. Cells. 2025;14(22): 1803. doi: 10.3390/cells14221803
  2. Ozougwu J.C., Obimba K.C., Belonwu C.D., Unakalamba C.B. The pathogenesis and pathophysiology of type 1 and type 2 diabetes mellitus. Journal of Physiology and Pathophysiology. 2013;4(4): 46-57. doi: 10.5897/JPAP2013.0001
  3. Kojima H., Fujimiya M., Matsumura K., Nakahara T., Hara M., Chan L. Extrapancreatic insulin-producing cells in multiple organs in diabetes. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2004;101(8): 2458-2463. doi: 10.1073/pnas.0308690100
  4. Carpino G., Puca R., Cardinale V., Renzi A., Scafetta G., Nevi L., et al. Peribiliary glands as a niche of extrapancreatic precursors yielding insulin-producing cells in experimental and human diabetes. Stem Cells. 2016;34(5): 1332-1342. doi: 10.1002/stem.2311
  5. Соколова К.В., Гетте И.Ф., Туканов Д.А., Степанян А.А., Данилова И.Г. Experimental type 2 diabetes increases the number of insulin-positive cells in rat spleen. Russian Journal of Immunology. 2025;28(1): 7-12. doi: 10.46235/1028-7221-16988-ETD
  6. Abidov M., Sokolova K., Danilova I., Baykenova M., Gette I., Mychlynina E., Aydin Ozgur B., Gurol A.O., Yilmaz M.T. Hepatic insulin synthesis increases in rat models of diabetes mellitus type 1 and 2 differently. PLoS ONE. 2023;18(11): e0294432. doi: 10.1371/journal.pone.0294432
  7. Levi D., Polychronakos C. Expression profile of a clonal insulin-expressing epithelial cell in the thymus. Molecular Immunology. 2013;56(4): 804-810. doi: 10.1016/j.molimm.2013.07.015
  8. Vafiadis P., Bennett S.T., Todd J.A., Nadeau J., Grabs R., Goodyer C.G., Wickramasinghe S., Colle E., Polychronakos C. Insulin expression in human thymus is modulated by INS VNTR alleles at the IDDM2 locus. Nature Genetics. 1997;15: 289-292. doi: 10.1038/ng0397-289
  9. Danso-Abeam D., Staats K.A., Franckaert D., Van Den Bosch L., Liston A., Gray D.H., Dooley J. Aire mediates thymic expression and tolerance of pancreatic antigens via an unconventional transcriptional mechanism. European Journal of Immunology. 2013;43(1): 75-84. doi: 10.1002/eji.201242761
  10. Weinberg Sibony R., Segev O., Dor S., Raz I. Overview of oxidative stress and inflammation in diabetes. Journal of Diabetes. 2024;16(10): e70014. doi: 10.1111/1753-0407.70014
  11. Min H.J., Shin J.-S. Chaperone like activity of HMGB1 reduces the formation of polyglutamine aggregates (172.24). The Journal of Immunology. 2012;188(1): 172.24. doi: 10.4049/jimmunol.188.Supp.172.24
  12. Fu P., Xu H., Gong L. HMGB1: A key molecule linking chronic inflammation to complications in type 2 diabetes mellitus and a target for exercise intervention. Frontiers in Endocrinology. 2026;17: 1769497. doi: 10.3389/fendo.2026.1769497
  13. Akash M.S.H., Rehman K., Liaqat A. Tumor Necrosis Factor-Alpha: Role in Development of Insulin Resistance and Pathogenesis of Type 2 Diabetes Mellitus. Journal of Cellular Biochemistry. 2018;119: 105-110. doi: 10.1002/jcb.26174
  14. Heydarpour F., Sajadimajd S., Mirzarazi E., Haratipour P., Joshi T., Farzaei M.H., Khan H., Echeverria J. Involvement of TGF-β and Autophagy Pathways in Pathogenesis of Diabetes: A Comprehensive Review on Biological and Pharmacological Insights. Frontiers in Pharmacology. 2020;11: 498758. doi: 10.3389/fphar.2020.498758
  15. Middlebrook A.J., Lebsack T., DeLuca D. TNF-α mediated modulation of T cell development and exacerbation of in vitro T1DM in fetal thymus organ culture. Journal of Autoimmunity. 2007;29(2-3): 134-145. doi: 10.1016/j.jaut.2007.06.002
  16. Bird L. Nurtured by TGFβ. Nature Reviews Immunology. 2010;10: 466. doi: 10.1038/nri2812
  17. Спасов А.А., Воронкова М.П., Снигур Г.Л., Чепляева Н.И., Чепурнова М.В. Экспериментальная модель сахарного диабета типа 2. Биомедицина. 2011;1(3): 12-18.
  18. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing, 2026. URL: https://www.R-project.org/ (accessed: 03.09.2026).

Авторы

Туканов Данил Александрович
Аспирант
ФБГУН Институт иммунологии и физиологии УрО РАН
danil_tukanov@mail.ru
ORCID ID: 0009-0002-1197-5885
Екатеринбург, Российская Федерация

 
 
 

Авторизация