1.     Основное направление фундаментальных и фундаментально-ориентированных исследований

1. Иммуногенетические механизмы воспроизводства млекопитающих на фоне антигенных стимулов различной природы.
2. Нейробиологические эффекты наночастиц.
3. Научное сопровождение биотехнологических и прикладных задач ЦКП «SPF- виварий» ИЦиГ СО РАН.

2.     Задачи, решаемые в настоящее время в рамках базового бюджетного проекта

Проект: VI.53.2.1. «Иммуногенетические механизмы межорганизменных взаимодействий в репродуктивном цикле млекопитающих как фактор изменчивости потомков».

Руководитель проекта – д.б.н. М.П. Мошкин.

Задачи, запланированные на 2014-2016 гг.

По направлению "Иммуногенетические механизмы воспроизводства…":

1. Будут продолжены исследования иммунологических эффектов половых хемосигналов, в частности будут изучены эндокринные, цитокиновые и нейрональные (фМРТ) механизмы иммуномодулирующего влияния хемосигналов, выделяемых особями противоположного пола.
2. На моделях экспериментальной (различные диеты) и генетической модификации мукозального слоя кишечника будут исследованы изменения социального поведения, обусловленные различным характером взаимодействия организма хозяина с собственным микробиомом.
3. Будет продолжено изучение репродуктивных последствий иммунизации самцов накануне скрещивания, в частности, будут проанализированы поведенческие, физиологические и иммунологические характеристики потомков, а также исследовано влияние антигенной стимуляции на локальные уровни цитокинов в семенниках и эпидидимисе и выполнен гистологический анализ семенников на разных стадиях иммунного ответа.
4. Для изучения цитокиновой регуляции воспроизводства будет выполнено репродуктивное фенотипирование линий мышей с полным или кондиционным (тканеспецифическим) нокаутами гена фактора некроза опухолей (ФНО альфа).

По направлению «Нейробиологические эффекты наночастиц» будут решаться следующие задачи:

1. Исследование методом рентгеновского возбуждения флуоресценции в атомах платины распределения введенных интраназально наночастиц PtO в разных отделах головного мозга.
2. Изучение нейрофизиологических механизмов снижения температуры тела при интраназальной аппликации аморфных наночастиц и оценка возможности терапевтического применения наноиндуцированной гипотермии при экспериментальном моделировании ишемии головного мозга.
3. Исследование взаимозависимости каталитических свойств наночастиц и выраженности их биологических и патофизиологических эффектов
4. Оценка патогенетического потенциала аморфных и кристалических наночастиц марганца и платины в моделях нейродегенерации, обусловленной длительным интраназальным введением наноматериалов.
5. Исследование проницаемости для альвеолярной стенки разных типов наночастиц в зависимости от видовой и генетической принадлежности подопытных животных – мыши линий BALB/c, C57BL и обыкновенная слепушонка.

3.     Прикладные разработки

По направлению «Биотехнологические и прикладные задачи ЦКП «SPF-виварий» ИЦиГ СО РАН»:

1. Будут проведены испытания гепатопротекторного и гипотензивного действия препаратов Рейши, полученных из алтайского сырья.
2. Будут сформированы коллекции опухолей человека и панель экспериментальных моделей канцерогенеза, которые послужат основой для выполнения заказных работ по испытанию противоопухолевых препаратов.
3. Будет завершена работа по доклиническим испытаниям специфической токсичности декстразида (эмбриотоксичность и терратогенность) и подготовлено, совместно с заказчиком ООО «Алтай», регистрационное досье на новый препарат.
4. Будут созданы технологические основы для выполнения полного цикла работ по получению трансгенных мышей – моделей генетических патологий человека. 

4.     Иллюстрированное описание лучших результатов, полученных подразделением за последние 5 лет

Согласно эпидемиологическим исследованиям, субмикронные и наноразмерные аэрозоли являются факторами риска нейроэндокринных и нейродегенеративных заболеваний. В этой связи становится актуальным изучение мозга как потенциальной мишени для наночастиц, оседающих в верхних дыхательных путях.

Использование нерастворимых магнитно-контрастных частиц оксида марганца (MnO) позволило исследовать методом магнитно-резонансной томографии (МРТ) пути перемещения нанообъектов из носовой полости в головной мозг (рис. 1). Установлено, что траектория позитивного контраста, регистрируемая в разные сроки после введения MnO (от 6 до 96 ч), соответствует нервным путям обонятельной системы. Эффективность поступления наночастиц из носовой полости в мозг зависит от состояния обонятельных рецепторов: запаховые стимулы усиливают перемещение, а блокаторы кальциевых каналов и тубулярного транспорта – ингибируют.

Рисунок 1. МРТ исследование пространственно-временной динамики перемещения магнитно-контрастных наночастиц MnO из носовой полости в головной мозг.

А. Электронная микроскопия наночастиц.

Б. Позитивный контраст на сагиттальном МРТ изображении головы мыши отражает распространение интраназально введенных наночастиц.

В. Зависимость интенсивности МРТ сигнала (у.е.) от содержания Mn в обонятельной луковице.

Г. Коллоидный раствор MnO и распределение наночастиц по размерам.

Д. Динамика накопления MnO в обонятельных луковицах

Е. Позитивный контраст на аксиальном срезе отражает накопление Mn в латеральном обонятельном тракте через 24 ч после интраназального введения наночастиц.

Неоднородное распределение наночастиц MnO с максмальным накоплением в обонятельных луковицах, гиппокампе, ядрах бледного шара и нейрогипофизе сохраняется при многократном введении в течение 6 недель. Наличие наночастиц в целевых структурах мозга подтверждает электронная микроскопия, выполненная в экспериментах с введением хорошо детектируемых частиц гидроксида платины [Pt(OH)₂]. В исходном растворе их размеры варьировали от 5 нм до 420 нм, но в мозг проходили только те частицы, которые не превышали 250 нм (рис. 2).

Рисунок 2. Электронно-микроскопическое детектирование наночастиц [Pt(OH)2] в клетках мозга.

А. Наночастицы Pt(OH)₂в исходном коллоидном растворе.

Б. Размеры наночастиц в исходном растворе и в структурах мозга.

В. Наночастицы в дендрите нейрона гломерулярного слоя ольфакторной луковицы.

Г. Наночастицы в митохондрии клетки гломерулярного слоя.

Д. Наночастицы в дендрите нейрона зубчатой извилины.

Эффекты, обусловленные осаждением наночастиц в носовой полости, не ограничиваются их поступлением в мозг. Используя разработанный нами имплантируемый термодетектор, мы установили, что с первых минут после интраназальной аппликации некоторых наночастиц у мышей падает температура тела. Эффект нельзя объяснить накоплением наночастиц в структурах мозга. Для этого требуется не менее 5-6 часов. Кроме того, введение наночастиц с веществами, ингибирующими их транспорт в головной мозг, не отменяет гипотермического эффекта. Гипотермическая эффективность наночастиц находится в прямой зависимости от их способности катализировать реакции окисления органических молекул. 

Рисунок 3. Влияние интраназального введения наночастиц на температуру тела мышей.

А. Динамика температуры тела в контроле (черная линия) и при интраназальной аппликации (показано стрелкой) коллоидного раствора PtO (коричневая линия).

Б. Имплантируемый детектор температуры (справа внизу) и устройство для считывания данных без изъятия детектора.

В. Влияние ингибиторов захвата и транспорта (CoC_l2, NH₄H) наночастиц на гипотермический эффект PtO.

Г. Корреляция гипотермического эффекта наночастиц с их способностью катализировать окисление тетраметилбензидина.

Полученные нами результаты задают ориентиры для направленного изучения нейробиологических и нейротоксических эффектов наночастиц, как фундаментальной основы для разработки регламентов испытаний биобезопасности наноматериалов.

(Приведенные результаты получены при выполнении интеграционных проектов совместно с Лабораторией морфологии и функции клеточных структур ИЦиГ СО РАН, Межинститутским сектором томографии лабораторных животных ИЦиГ СО РАН и МТЦ СО РАН, ИК СО РАН).

5.     Задачи, планируемые на перспективу:

Задачи на перспективу:

1. Исследовать молекулярно-генетические механизмы модуляции воспроизводства мышей под влиянием антигенных стимулов разной природы, в том числе и экспериментальной аллергии.
2. Изучить механизмы и биологическую значимость взаимодействия наночастиц с различными биополимерами в условиях in vitro и in vivo.
3. Исследовать морфофизиологические и молекулярно-клеточные механизмы природной адаптации к обитанию в среде с высоким содержанием наноаэрозолей.
4. Исследовать, совместно с Институтом ядерной физики СО РАН, механизмы действия и эффективность микропучкового синхротронного излучения при воздействии на животных с опухолями мозга.

Бывшие сотрудники

Совместители

Публикации

2011	Содержание легких углеводородов в выдыхаемом воздухе в зависимости от факторов риска метаболических нарушений Куликов В.Ю., Руяткина Л.А., Сорокин М.Ю., Шабанова Е.С., Балдин М.Н., Грузнов В.М., Ефименко А.П., Петровский Д.В., Шнайдер Е.П., Мошкин М.П. Физиология человека, 2011, 3 (3): 70-75
	Острая иммуно-физиологическая реакция мышей разных генотипов на поступление наночастиц SiO2 (Таркосил 25) в верхние дыхательные пути Мошкин М.П., Пельтек С.Е., Герлинская Л.А., Горячковская Т.Н., Концевая Г.В., Масленникова С.О., Попик В.В., Колчанов Н.А. Российские нанотехнологии, 2011, 6 (9-10): 47-54
2010	Моноклональные антитела и рекомбинантные белки филовирусов: иммунохимические свойства и оценка возможности их использования для иммунодиагностики Иванова А.В., Сорокин А.В., Качко А.В., Субботина Е.Л., Разумов И.А., Локтев В.Б., Казачинская Е.И Medical Immunology, 2010, Т.2, №3 – С.177-190.
	Особенности зимней спячки хомячка Эверсмана (Allocricetulus eversmanni Brandt, 1859) из Саратовского Заволжья Ушакова М.В., Феоктистова Н.Ю., Петровский Д.В., Гуреева А.В., Найденко С.В. , Суров А.В. Поволжский экологический журнал, 2010, No. 4 с. 415-422
	Поведенческие и электрофизиологические реакции таежных клещей (Ixodes persulcatus) в ответ на синтетические половые феромоны человека Ромащенко А.В., Ратушняк А.С., Запара Т.А., Ткачев С.Е., Мошкин М.П. ZOOL ZH, 2010, 89(6): 682-693
	Противовирусная активность водных экстрактов и полисахаридных фракций, полученных из мицелия и плодовых тел высших грибов Разумов И.А., Косогова Т.А., Казачинская Е.И., Пучкова Л.И., Щербакова Н.С., Горбунова И.А., Михайловская И.Н., Локтев В.Б., Теплякова Т.В. Антибиотики и химиотерапия, 2010, Т.55, № 9-10 – С.14-18.
	Репродуктивная физиология европейской норки: прогестероновый профиль во время беременности Амстиславский С.Я., Завьялов Е.Л., Терновская Ю.Г., Герлинская Л.А. , 2010, Т.96, №4, С. 362- 369
	Female Scent Signals Enhance the Resistance of Male Mice to Influenza Litvinova E.A., Goncharova E.P., Zaydman A.M., Zenkova M. A., Moshkin M.P. PloS One, 2010, 5 (3), e9473
	Антигенные отличия дикого и адаптированного к морским свинкам штаммов вируса Эбола. Разумов И.А., Казачинская Е.И., Чепурнов А.А. Вопросы вирусологии, 2010, Т.55, № 6 – С.35-38.
	Активация специфического иммунитета самцов как стимулятор фертильности самок. "Феномен дочерей Лота" Мошкин М.П., Кондратюк Е.Ю., Литвинова Е.А., Герлинская Л.А. Журнал общей биологии, 2010, 71 (5): 425–435
	Прямое и опосредованное хемосигналами влияние активации иммунной системы на поведение, уровень глюкокортикоидов и температуру тела самцов мышей в условиях социального конфликта Колосова И.Е., Петровский Д.В., Мошкин М.П. BIOL BULL+(RUS), 2010, 2: 223–230
	Wintertime loss of ultradian and circadian rhythms of body temperature in the subterranean euthermic mole vole, Ellobius talpinus Petrovski D.V., Novikov E.A., Burns J.T., Moshkin M.P. CHRONOBIOL INT, 2010, 27(4): 879-887.
	Влияние хронического введения имипрамина на поведение мышей конгенных линий AKR и AKR.CBA-D13Mit76, различающихся дистальным фрагментом хромосомы 13 Тихонова М.А., Баженова Е.Ю., Базовкина Д.В., Попова Н.К. Журнал высшей нервной деятельности, 2010, № 5, том 60, с.588-595
	Изменение энергетического статуса дрозофилы в результате генетической мутации Чадов Б. Ф., Федорова Н. Б., Чадова Е. В., Хоцкина Е. А., Мошкин М. П., Петровский Д. В. RUSS J GENET+, 2010, том 46, № 9, с. 1196–1201
2009	Центры генетических ресурсов лабораторных животных в постгеномную эру Мошкин М.П., Колосова И.Е. Информационный вестник ВОГИС, 2009, 13(3): 504-514.
	Энергетическая стоимость социального поведения мышей при активации неспецифического иммунитета Акулов А.Е., Петровский Д.В., Мошкин М.П. Журнал общей биологии, 2009, 70(4): 275-284
	Антигенная стимуляция как фактор, модулирующий социальное поведение и хемосигналы самцов лабораторных мышей Акулов А.Е., Петровский Д.В., Мошкин М.П. Журнал высшей нервной деятельности, 2009, 59 (3): 313-321
2008	Female pheromone and physical exercise improve endocrine status in elderly Japanese men Tamagawa A., Gerlinskaya L.A., Nagatomi R., Moshkin M.P. Anti-Aging Medicine, 2008, V. 5. № 6. P. 57-62
	Long-term dynamics of fecal corticosterone in male great gerbils (Rhombomys opimus Licht.): effects of environment and social demography Rogovin K.A., Randall J.A., Kolosova I.E., Moshkin M.P. PHYSIOL BIOCHEM ZOOL, 2008, 81(5): 612-626
	Возможности и ограничения неинвазивной оценки стрессированности большой песчанки (Rhombomys opimus Licht) на основе определения глюкокортикоидов в фекалиях Колосова И.Е., Роговин К.А., Мошкин М.П. ZOOL ZH, 2008, Т. 87. № 1. с.104-113.
2007	Особенности популяционной структуры обыкновенной слепушонки на северо-восточной периферии видового ареала Новиков Е.А., Петровский Д.В., Мошкин М.П. Сибирский экологический журнал, 2007, № 4, с. 669-676.
1997	Использование фаговой библиотеки пептидов в картировании группоспецифического гемагглютинирующего домена гликопротеина Е2 альфа-вирусов Кузьмичева Г.А., Кувшинов В.Н., Разумов И.А., Иванисенко В.А., Ерошкин А.М., Мишин В.П., Ушакова Т.А., Локтев В.Б., Ильичев А.А. MOL GENET MICROBIOL+, 1997, N.4, С.25-29

Конференции

2011	Влияние острого эмоционального стресса на половую мотивацию и уровень моноаминов в мозге у мышей с высокой наследственной предрасположенностью к каталепсии Е.Ю.Баженова XLIX Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс»
	Климат и инфекционные заболевания. Банк данных CliWaDIn для анализа взаимосвязей между погодными условиями, качеством воды и инфекционными заболеваниями, 45. Губарев В.В., Аксенова В.И., Альсова О.К., Белова Т.В., Белозерцева Н.Б., Брусницына Л.А., Ванеева Г.К., Гражданцева А.А., Егоров А., Иванова Л.В., Козловский Л.И., Кочнева Г.В., Макшанцева С.Н., Миронова О.В., Наумова Е., Новошинцев В.Н., Озерская Л.В., Протопопова Е.В., Радькова Н.Н., Разумов И.А., Райт М., Сиволобова Г.Ф., Тарасов В.Н., Чистяков Н.А., Швалов А.Н., Швайкова И.Н., Юн С.Г., Яковлева Т.С., Локтев В.Б. III ежегодный конгресс по инфекционным болезням
2010	Do Palaearctic hamsters hibernate or not? Ushakova Maria V., Alexey V. Surov, Natalia Yu. Feoktistova & Dimitry V. Petrovski 12nd International conference on rodent biology "Rodens et Spatium". Zonguldak, Turkey
	Климат и инфекционные заболевания. Формирование банка данных для анализа взаимосвязей между климатическими условиями и инфекционными заболеваниями Губарев В.В., Аксенова В.И., Белова Т.В., Белозерцева Н.Б., Брусницына Л.А., Ванеева Г.К., Гражданцева А.А., Егоров А., Иванова Л.В., Козловский Л.И., Кочнева Г.В., Макшанцева С.Н., Миронова О.В., Наумова Е., Новошинцев В.Н., Озерская Л.В., II Ежегодный Всероссийский конгресс по инфекционным болезням - Москва
	Climate and infectious diseases. Establishment of a data repository for examining associations between weather, water quality and infectious diseases V. Gubarev, V. Aksenova, T. Belova, N. Belozertseva, L. Brusnitsyna, G. Vaneeva, A. Grazhdantseva, A. Egorov, L. Ivanova, L. Kozlovskii, G. Kochneva, S. Makshantseva, O. Mironova, E. Naumova, V. Novoshintsev, L. Ozerskaya, E. Protopopova, N. Rad’kova, I NIAID-ISTC Conference on Bioinformatics Tools and Techniques for Allergy and Infectious Diseases Research, Moscow
	Вклад дистального фрагмента хромосомы 13 в регуляцию чувствительности каталепсии, полового мотивационного и социального поведения к действию имипрамина у мышей конгенных линий AKR/J И AKR.CBA-D13Mit76 Е. Ю. Баженова XLVIII Международная научная студенческая конференция "Студент и научно- технический прогресс", г. Новосибирск, 10-14 апреля 2010 г.
2009	Взаимосвязь эффективности вакцинации с фазами эстрального цикла Концевая Галина Владимировна IV (XXXVI) международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Образование, наука, инновации – вклад молодых исследователей". Кемерово
	Влияние фазы эстрального цикла на эффективность иммунизации самок лабораторных мышей Концевая Галина Владимировна XVI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Ломоносов", Москва, 14-17 апреля 2009
	К вопросу о затратах на маркировку териитории большими песчанками: белки в фекалиях и моче из "сторожков" Роговин К.А., Колосова И.Е. Материалы научной конференции "Поведение и поведенческая экология млекопитающих". Черноголовка, 2009
	Моноклональные антитела к матриксным белкам vp40 и иммунохимическая характеризация рекомбинантных белков vp40 филовирусов Казачинская Е.И., Иванова А.В., Сорокин А.В., Субботина Е.Л., Качко А.В., Разумов И.А., Локтев В.Б. Международная научно-практическая конференция "Современные проблемы инфекционной патологии человека". Сб. научных трудов, выпуск 2, Минск, ФУАинформ, -
	Электронный нос как средство неинвазивной диагностики Петровский Д. В., Шнайдер Е. П., Шевела А. И., Бабко А. Н., Куликов В. Г., Мошкин М. П. Научная конференция "Мединская геномика и протеомика", 9-13 сентября 2009, Новосибирск
	Генная терапия флавивирусных инфекций на примере лихорадки Западного Нила Перебоев А.В., V. Borisevich, G. Tsuladze, M. Shakhmatov, D. Hudman, E. Kazachinskaia, Разумов И.А., Святченко В.А., V. Yamshchikov, Локтев В.Б. Научная конференция "Мединская геномика и протеомика", 9-13 сентября 2009, Новосибирск
	Особенности сезонной биологии хомячка эверсмана (Allocricetulus eversmani Brandt, 1895) Ушакова М.В., Феоктистова Н.Ю., Суров А.В., Гуреева А.В., Петровский Д.В. Поведение и поведенческая экология млекопитающих. Черноголовка
	Изменение энергетического статуса дрозофилы в результате генетической мутации Федорова Н.Б., Петровский Д.В.,Чадова Е.В., Хоцкина Е.А., Мошкин М.П.,Чадов Б.Ф. V Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров
2008	Social demography and stress in the population of great gerbil (Rhombomys opimus Licht.) Rogovin K.A., Randall J. A., Kolosova I.E., Moshkin M.P. 11th International Conference Rodens et Spatium on Rodent Biology, Myshkin, Russia, July 24-25

Гранты

2011	Сигнальные эффекты низкомолекулярных летучих соединений и перспективы неинвазивной диагностики РФФИ, номер гранта 11-04-00414-а
	проект, выполняемый СО РАН совместно с Академией наук Монголии и Министерством образования, культуры и науки Монголии "Прогрессивная механохимическая технология углубленной переработки облепихи" СО РАН совместно с АН Монголии и Министерством образования, культуры и науки Монголии, номер гранта 4
2010	Интеграционный проект, выполняемый по заказу Президиума СО РАН "ОСВОЕНИЕ БАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РАБОТЫ ЦКП «SPF-ВИВАРИЙ ИЦиГ СО РАН» НА ПРИМЕРЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО БИОБЕЗОПАСНОСТИ НАНОМАТЕРИАЛОВ" Президиум СО РАН, номер гранта 13
2009	Междисциплинарный интеграционный проект СО РАН "ИММУНОМОДУЛЯТОРЫ НА ОСНОВЕ ДРЕВНИХ ПАЛЕОБАКТЕРИЙ ПОЗДНЕГО НЕОГЕНА И ГЕНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ ДЕНДРИТНЫХ КЛЕТОК" СО РАН, номер гранта 15
	Роль гена гликопротеида GP130 и нейротрофических факторов в регуляции депрессивноподобных состояний, характеризующихся высокой предрасположенностью к каталепсии РФФИ, номер гранта 09-04-00717-а
	Междисциплинарный интеграционный проект "Развитие исследований в области медицинской химии и фармакологии как научной основы разработки отечественных лекарственных препаратов" СО РАН, номер гранта 93
	Междисциплинарный интеграционный проект «Сигнальное и диагностическое значение летучих продуктов метаболизма» СО РАН, номер гранта 94
2008	Иммунофизиологическая реакция на половые феромоны как новый пример сигнальной адаптации РФФИ, номер гранта 08-04-00406

Научное руководство

2012	Построение генной сети, отображающей процесс заражения бета-клеток, и поиск подходов для её верификации. Чередниченко Анна Евгеньевна 2012-02-08