Preview

Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины

Расширенный поиск

Анализ дифференциальной экспрессии генов липидного обмена в атеросклеротических бляшках у пациентов с коронарным атеросклерозом

https://doi.org/10.29001/2073-8552-2021-36-4-156-163

Полный текст:

Аннотация

Цель: выполнить анализ дифференциальной экспрессии генов липидного обмена в атеросклеротических бляшках разных типов у пациентов с коронарным атеросклерозом.
Материал и методы. Исследование выполнено на образцах атеросклеротических бляшек пациентов с коронарным атеросклерозом без острого коронарного синдрома со стабильной стенокардией напряжения II–IV функционального класса (ФК) в возрасте 45–65 лет. Коронарный атеросклероз подтвержден коронароангиографией. Забор тканей атеросклеротической бляшки проведен интраоперационно при наличии показаний. Полногеномное секвенирование рибонуклеиновой кислоты (РНК) выполнено с использованием Illumina’s TruSeq RNA Sample Preparation Kit (Illumina, USA).
Результаты. Статистически значимые различия в экспрессии генов между разными типами бляшек были отмечены для LDLR, APOB, PCSK9, LDLRAP1, LIPA, STAP1, ABCA1, APOA1, APOE, LPL, SCARВ1 и SREBF2. Наблюдалось 8-кратное статистически значимое увеличение экспрессии гена APOE (p < 0,0001) в нестабильных атеросклеротических бляшках дистрофически-некротического вида. В стабильных атеросклеротических бляшках отмечалось 8-кратное статистически значимое увеличение экспрессии генов LDLR и APOB (p < 0,0001). Не было получено статистически значимых различий в изменении экспрессии генов ABCG5, ABCG8, APOC3, CETP, CLPS, CYP7A1 и PNPLA5.
Заключение. Исследование показало различия в активности отдельных генов липидного обмена в атеросклеротических бляшках разных типов у пациентов с коронарным атеросклерозом. Полученные данные могут стать основой для разработки тест-систем с целью прогнозирования развития атеросклеротического процесса и его осложнений.

Об авторах

Е. В. Шахтшнейдер
Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины – филиал Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

 канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний; ведущий научный сотрудник, сектор изучения моногенных форм распространенных заболеваний человека

Е-mail:  shakhtshneyderev@bionet.nsc.ru 

 630089, Российская Федерация, Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1 

 630090, Российская Федерация, Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева,10 



Д. Е. Иванощук
Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины – филиал Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук; Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

 научный сотрудник, лаборатория молекулярно-генетических исследований терапевтических заболеваний; младший научный сотрудник, лаборатория молекулярной генетики человека 

 630089, Российская Федерация, Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1 

 630090, Российская Федерация, Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева,10 



Ю. И. Рагино
Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины – филиал Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

 д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН, главный научный сотрудник

 630089, Российская Федерация, Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1 



В. С. Фишман
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

 ведущий научный сотрудник, сектор геномных механизмов онтогенеза  

 630090, Российская Федерация, Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева,10 



Я. В. Полонская
Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины – филиал Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

 канд. мед. наук, старший научный  сотрудник, лаборатория клинических биохимических и гормональных исследований терапевтических заболеваний

 630089, Российская Федерация, Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1 



Е. В. Каштанова
Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины – филиал Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

 д-р биол. наук, старший научный сотрудник, лаборатория клинических биохимических и гормональных исследований терапевтических заболеваний

 630089, Российская Федерация, Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1 



А. М. Чернявский
Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

 д-р мед. наук, профессор, руководитель Центра хирургии аорты, коронарных и периферических артерий

630055, Российская Федерация, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15



И. С. Мурашов
Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

 научный сотрудник, лаборатория патоморфологии

630055, Российская Федерация, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15



М. И. Воевода
Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия

 д-р мед. наук, профессор, академик РАН, заведующий отделом молекулярной генетики человека  

 630090, Российская Федерация, Новосибирск, пр. акад. Лаврентьева,10 



Список литературы

1. Noguchi T., Nakao K., Asaumi Y., Morita Y., Otsuka F., Kataoka Y. et al. Noninvasive сoronary рlaque imaging. J. Atheroscler. Thromb. 2018;25(4):281–293. DOI: 10.5551/jat.RV17019.

2. Lu M., Peng P., Qiao H., Cui Y., Ma L., Cui B. et al. Association between age and progression of carotid artery atherosclerosis: a serial high resolution magnetic resonance imaging study. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2019;35(7):1287–1295. DOI: 10.1007/s10554-019-01538-4.

3. Ahmadi A., Argulian E., Leipsic J., Newby D.E., Narula J. From subclinical atherosclerosis to plaque progression and acute coronary events: JACC state-of-the-art review. J. Am. Coll. Cardiol. 2019;74(12):1608–1617. DOI: 10.1016/j.jacc.2019.08.012.

4. Sulkava M., Raitoharju E., Levula M., Seppälä I., Lyytikäinen L.P., Mennander A. et al. Differentially expressed genes and canonical pathway expression in human atherosclerotic plaques – Tampere Vascular Study. Sci. Rep. 2017;7(1):41483. DOI: 10.1038/srep41483.

5. Levula M., Oksala N., Airla N., Zeitlin R., Salenius J-P., Järvinen O. et al. Genes involved in systemic and arterial bed dependent atherosclerosis – Tampere Vascular Study. PLoS One. 2012;7(4):e33787. DOI: 10.1371/journal.pone.0033787.

6. Иванощук Д.Е., Рагино Ю.И., Шахтшнейдер Е.В., Михайлова С.В., Фишман В.С., Полонская Я.В. и др. Анализ дифференциальной экспрессии матриксных металлопротеиназ в стабильной и нестабильной атеросклеротических бляшках методом полногеномного секвенирования РНК: пилотное исследование. Российский кардиологический журнал. 2018;(8):52–58. DOI: 10.15829/1560-4071-2018-8-52-58.

7. Murashov I.S., Volkov A.M., Kazanskaya G.M., Kliver E.E., Chernyavsky A.M., Nikityuk D.B et al. Immunohistochemical features of different types of unstable atherosclerotic plaques of coronary аrteries. Bull. Exp. Biol. Med. 2018;166(1):102–106. DOI: 10.1007/s10517-018-4297-1.

8. Liu W., Zhao Y., Wu J. Gene expression profile analysis of the progression of carotid atherosclerotic plaques. Mol. Med. Rep. 2018;17(4):5789–5795. DOI: 10.3892/mmr.2018.8575.

9. Назаренко М.С., Марков А.В., Слепцов А.А., Королёва Ю.А., Шарыш Д.В., Зарубин А.А. и др. Сравнительный анализ экспрессии генов в клетках сосудов у больных с клинически выраженным атеросклерозом. Биомедицинская химия. 2018;64(5):416–422. DOI: 10.18097/pbmc20186405416.

10. Vrablik M., Tichý L., Freiberger T., Blaha V., Satny M., Hubacek J.A. Genetics of familial рypercholesterolemia: New insights. Front. Genet. 2020;11:574474. DOI: 10.3389/fgene.2020.574474.

11. Lumsden A.L., Mulugeta A., Zhou A., Hyppönen E. Apolipoprotein E (APOE) genotype-associated disease risks: a phenome-wide, registry-based, case-control study utilising the UK Biobank. EBioMedicine. 2020;59:102954. DOI: 10.1016/j.ebiom.2020.102954.

12. Welty F.K. Hypobetalipoproteinemia and abetalipoproteinemia: Liver disease and cardiovascular disease. Curr. Opin. Lipidol. 2020;31(2):49–55. DOI: 10.1097/MOL.0000000000000663.

13. Fuior E.V., Gafencu A.V. Apolipoprotein C1: Its pleiotropic effects in lipid metabolism and beyond. Int. J. Mol. Sci. 2019;20(23):5939. DOI: 10.3390/ijms20235939.

14. Marais A.D. Apolipoprotein E in lipoprotein metabolism, health and cardiovascular disease. Pathology. 2019;51(2):165–176. DOI: 10.1016/j.pathol.2018.11.002.

15. Low-Kam C., Rhainds D., Lo K.S., Barhdadi A., Boulé M., Alem S. et al. Variants at the APOE /C1/C2/C4 Locus Modulate Cholesterol Effl ux Capacity Independently of High-Density Lipoprotein Cholesterol. J. Am. Heart Assoc. 2018;7(16):e009545. DOI: 10.1161/JAHA.118.009545.

16. Shi Y., Andhey P.S., Ising C., Wang K., Snipes L.L., Boyer K. et al. Overexpressing low-density lipoprotein receptor reduces tau-associated neurodegeneration in relation to apoE-linked mechanisms. Neuron. 2021;109(15):2413–2426.e7. DOI: 10.1016/j.neuron.2021.05.034.

17. Krishnan N., Chen X., Donnelly-Roberts D., Mohler E.G., Holtzman D.M., Gopalakrishnan S.M. Small molecule phenotypic screen identifi es novel regulators of LDLR expression. ACS Chem. Biol. 2020;15(12):3262–3274. DOI: 10.1021/acschembio.0c00851.

18. Sobati S., Shakouri A., Edalati M., Mohammadnejad D., Parvan R., Masoumi J. et al. PCSK9: A key target for the Treatment of Cardiovascular Disease (CVD). Adv. Pharm. Bull. 2020;10(4):502–511. DOI: 10.34172/apb.2020.062.

19. Crone B., Krause A.M., Hornsby W.E., Willer C.J., Surakka I. Translating genetic association of lipid levels for biological and clinical application. Cardiovasc. Drugs Ther. 2021;35(3):617–626. DOI: 10.1007/s10557-021-07156-4.

20. Schaefer E.J., Geller A.S., Endress G. The biochemical and genetic diagnosis of lipid disorders. Curr. Opin. Lipidol. 2019;30(2):56–62. DOI: 10.1097/MOL.0000000000000590.

21. Kumari A., Kristensen K.K., Ploug M., Winther A.L. The importance of lipoprotein lipase regulation in atherosclerosis. Biomedicines. 2021;9(7):782. DOI: 10.3390/biomedicines9070782.

22. Nakagawa Y., Shimano H. CREBH regulates systemic glucose and lipid metabolism. Int. J. Mol. Sci. 2018;19(5):1396. DOI: 10.3390/ijms19051396.

23. Aryal B., Price N.L., Suarez Y., Fernández-Hernando C. ANGPTL4 in metabolic and cardiovascular disease. Trends Mol. Med. 2019;25(8): 723–734. DOI: 10.1016/j.molmed.2019.05.010.


Рецензия

Для цитирования:


Шахтшнейдер Е.В., Иванощук Д.Е., Рагино Ю.И., Фишман В.С., Полонская Я.В., Каштанова Е.В., Чернявский А.М., Мурашов И.С., Воевода М.И. Анализ дифференциальной экспрессии генов липидного обмена в атеросклеротических бляшках у пациентов с коронарным атеросклерозом. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2021;36(4):156-163. https://doi.org/10.29001/2073-8552-2021-36-4-156-163

For citation:


Shakhtshneider E.V., Ivanoshchuk D.E., Ragino Yu.I., Fishman V.S., Polonskaya Y.V., Kashtanova E.V., Chernyavsky A.M., Murashov I.S., Voevoda M.I. Analysis of differential expression of lipid metabolism genes in atherosclerotic plaques in patients with coronary atherosclerosis. The Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2021;36(4):156-163. (In Russ.) https://doi.org/10.29001/2073-8552-2021-36-4-156-163

Просмотров: 47


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2713-2927 (Print)
ISSN 2713-265X (Online)