Выявление ОМИК-маркеров для прогнозирования риска развития негативных эффектов у детей с повышенным содержанием меди и никеля в крови
Автор: Зайцева Н.В., Землянова М.А., Кольдибекова Ю.В., Булатова Н.И.
Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk
Рубрика: Оценка риска в гигиене
Статья в выпуске: 1 (33), 2021 года.
Бесплатный доступ
Технология протеомного профилирования является перспективным направлением для исследования и обоснования молекулярных механизмов возникновения и развития ответных реакций организма на негативные воздействия на самых ранних стадиях их формирования, до возникновения симптомов клеточного и органного поражения. Особую актуальность приобретают исследования, направленные на повышение эффективности прогнозирования развития негативных эффектов для задач раннего выявления и профилактики последствий, ассоциированных с воздействием химических факторов среды обитания, в первую очередь с атмосферным воздухом. Выявлены омик-маркеры для прогнозирования риска развития негативных эффектов у детей с повышенным содержанием меди и никеля в крови. Выполнено протеомное исследование плазмы крови у детей, моделирование причинно-следственных связей. У детей с повышенным (до 3,5 раза) содержанием в крови меди и никеля выявлено порядка двадцати белковых пятен, достоверно отличающихся от соответствующих данных детей группы контроля. Установлены зависимости увеличения относительного объема трех белковых пятен, включающих аполипопротеин A-I, якорный белок А-киназы 9, витронектин, и уменьшения относительного объема одного белкового пятна, включающего транстиретин, от повышенного содержания в крови меди и никеля (R2 = 0,30-0,44; р = 0,0001-0,008). Перечисленные белки являются прогностически значимыми для развития негативных эффектов, связанных с нарушением нейрорегуляции и эндотелиальной дисфункции. Доказана реализация риска развития прогнозируемых негативных эффектов в виде повышенной частоты развития заболеваний нервной и сердечно-сосудистой системы при повышенной концентрации в крови меди и никеля (R2 = 0,35-0,96; р = 0,0001-0,013). Установленный перечень потенциальных молекул-мишеней (аполипопротеин A-I, витронектин, якорный белок А-киназы 9, транстиретин) и генов, кодирующих их экспрессию (APOA1, VTN, AKAP9, TTR), обоснован в качестве омик-маркеров развития негативных эффектов со стороны сердечно-сосудистой и нервной систем.
Медь и никель в крови, риск здоровью, протеомный профиль плазмы крови, нервная система, сердечно-сосудистая система, аполипопротеин a-i, якорный белок а-киназы 9, витронектин, транстиретин
Короткий адрес: https://sciup.org/142229581
IDR: 142229581 | DOI: 10.21668/health.risk/2021.1.05
Список литературы Выявление ОМИК-маркеров для прогнозирования риска развития негативных эффектов у детей с повышенным содержанием меди и никеля в крови
- Barbarini N., Magni P. Accurate peak list extraction from proteomic mass spectra for identification and profiling studies // BMC. Bioinformatics. - 2010. - Vol. 11, № 518. - Р. 1-14. DOI: 10.1186/1471-2105-11-518
- Шендеров Б.А. «Омик» - технологии и их значение в современной профилактической и восстановительной медицине // Вестник восстановительной медицины. - 2012. - № 3. - С. 70-78.
- Протеомные методы разделения и анализа белков / Т.А. Полунина, Ю.С. Варшавская, Г.В. Григорьева, Я.М. Краснов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2014. - № 3. - С. 107-114.
- Ahn S.-M., Simpson R.J. Body fluid proteomics: Prospects for biomarker discovery // Proteomics Clin. Appl. - 2007. -Vol. 1, № 9. - Р. 1004-1015. DOI: 10.1002/prca.200700217
- The proteome of a healthy human during physical activity under extreme conditions (Reviews) / I.M. Larina, V.A. Ivanis-enko, E.N. Nikolaev, A.I. Grigorev // A^ Naturae. - 2014. - Vol. 6, № 3 (22). - Р. 66-75.
- How many human proteoforms are there? / R. Aebersold, J. Agar, I. Amster, M.S. Baker, C.R. Bertozzi, E.S. Boja, C.E. Costello, B.F. Cravatt [et al.] // Nature chemical biology. - 2018. - Vol. 14, № 3. - Р. 206-214. DOI: 10.1038/nchembio.2576
- PROTEAN i12 IEF System. Instruction Manual. - Hercules: Bio-Rad Laboratories, Inc, 2011. - P. 60.
- PROTEAN II xi 2D cell. Instruction Manual. - Hercules: Bio-Rad Laboratories, Inc, 2011. - P. 52.
- ReadyPrep 2-D starter Kit. Instruction manual. - Hercules: Bio-Rad Laboratories, Inc, 2011. - P. 28.
- Chemical constituents of ambient particulate air pollution and biomarkers of in flammation, coagulation and homo-cysteine in healthy adults: a prospec tive panel study / S. Wu, F. Deng, H. Wei, J. Huang, H. Wang, M. Shima, X. Wang, Y. Qin [et al.] // Part. Fibre Toxicol. - 2012. - Vol. 9, № 49. - P. 1-13. DOI: 10.1186/1743-8977-9-49
- Исследование влияния рекомбинантного аполипопротеина А-I на работу сердечной мышцы в эксперименте / Р.А. Князев, Н.В. Трифонова, А.В. Рябченко, М.В. Котова, А.Р. Колпаков, Л.М. Поляков // Патология кровообращения и кардиохирургия. - 2018. - Т. 22, № 4. - С. 88-94.
- Maranhao R.C., Freitas F.R. HDL Metabolism and Atheroprotection: Predictive Value of Lipid Transfers // Advances in Clinical Chemistry. - 2014. - № 65. - Р. 1-41. DOI: 10.1016/B978-0-12-800141-7.00001-2
- Клиническое значение аполипопротеинов А и В / Г.А. Чумакова, О.В. Гриценко, Н.Г. Веселовская, Е.В. Ва-хромеева, А.А. Козаренко // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2011. - Т. 10, № 6. - С. 105-111.
- Vitronectin improves cell survival after radiation injury in human umbilical vein endothelial cells / H. Masaharu, Y. Takeshi, N. Katsuko, S.-N. Ai, F. Tomoko, M. Yuichi, G. Takaya, T. Katsushi // FEBS Open Bio. - 2012. - № 2. -Р. 334-338. DOI: 10.1016/j.fob.2012.10.002
- Ruggeri Z.M., Jackson S.P. Platelet Thrombus Formation in Flowing Blood // Platelet biology. - 2013. - № 2. -Р. 399-423. DOI: 10.1016/B978-0-12-387837-3.00020-1
- Plasminogen activator inhibitor-1 and its cofactor vitronectin stabilize arterial thrombi after vascular injury in mice / S. Konstantinides, K. Schafer, T. Thinnes, D.J. Loskutoff // Circulation. - 2001. - № 103. - Р. 576-583. DOI: 10.1161/01.cir.103.4.576
- Fine particulate matter components and emergency department visits for cardiovascular and respiratory diseases in the St. Louis, Missouri-Illinois, Metropolitan Area / S.E. Sarnat, A. Winquist, J.J. Schauer, J.R. Turner, J.A. Sarnat // Environ. Health Perspect. - 2015. - Vol. 5, № 123. - P. 437-444. DOI: 10.1289/ehp.1307776
- Колпакова А.Ф., Шарипов Р.Н., Колпаков Ф.А. Загрязнения воздуха взвешенными частицами как фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний // Гигиена и санитария. - 2017. - Т. 96, № 2. - С. 133-137.
- Liu Yu., Merrill R.A., Strack S. A-Kinase Anchoring Protein 1: Emerging Roles in Regulating Mitochondrial Form and Function in Health and Disease (Review) // Cells. - 2020. - Vol. 9, № 298. - Р. 2-12. DOI: 10.3390/cells9020298
- AKAP1 Protects from Cerebral Ischemic Stroke by Inhibiting Drp1-Dependent Mitochondrial Fission / K.H. Flippo, A. Gnanasekaran, G.A. Perkins, A. Ajmal, R.A. Merrill, A.S. Dickey, S.S. Taylor, G.S. McKnight [et al.] // J. Neurosci. -2018. - Vol. 19, № 38. - P. 8233-8242. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0649-18.2018
- Thyroid hormone signaling and adult neurogenesis in mammals / S. Remaud, J.-D. Gothie, G. Morvan-Dubois, B.A. Demeneix // Front. Endocrinol. - 2014. - Vol. 5, № 62. - Р. 1-7. DOI: 10.3389/fendo.2014.00062
- Возможная роль транстиретина в биологическом механизме пептидной нейропротекции / Т.В. Вьюнова, Е.В. Медведева, Л.А. Андреева, Л.В. Дергунова, С.А. Лимборская, Н.Ф. Мясоедов // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. - 2016. - Т. 34, № 3. - С. 104-109.
- Brouillette J., Quirion R. Transthyretin: a key gene involved in the maintenance of memory capacities during aging // Neurobiol. Aging. - 2008. - Vol. 29, № 11. - Р. 1721-1732. DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2007.04.007
