Экспрессия микроРНК miR-29A, miR-30C и miR-150 в отдаленные сроки после хронического радиационного воздействия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С каждым годом все больше данных демонстрируют, что уровни экспрессии микроРНК могут быть значительно изменены после острого радиационного воздействия, а сами микроРНК играют важную роль в клеточном ответе на ионизирующее излучение. Однако регуляция экспрессии микроРНК после хронического радиационного воздействия в диапазоне малых и средних доз мало изучена. В настоящей работе методом ПЦР в реальном времени проведен анализ экспрессии зрелых микроРНК miR-29a, miR-30c, miR-150 в цельной крови у 81 человека в отдаленные сроки после хронического низкоинтенсивного радиационного воздействия. Средний возраст обследуемых людей составил 72 года, накопленные дозы облучения красного костного мозга (ККМ), а также тимуса и периферических лимфоидных органов находились в диапазоне от 2,13 до 1867,55 мГр и от 0,18 до 488,79 мГр соответственно. Спустя более 70 лет после начала радиационного воздействия у облученных людей обнаружено статистически значимое, зависимое от накопленной дозы облучения ККМ, а также тимуса и периферических лимфоидных органов, снижение экспрессии микроРНК miR-30c.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Янишевская

Уральский научно-практический центр радиационной медицины ФМБА России

Автор, ответственный за переписку.
Email: yanishevskaya@urcrm.ru
Россия, Челябинск, 454141

Е. А. Блинова

Уральский научно-практический центр радиационной медицины ФМБА России; Челябинский государственный университет

Email: yanishevskaya@urcrm.ru
Россия, Челябинск, 454141; Челябинск, 454001

А. В. Аклеев

Уральский научно-практический центр радиационной медицины ФМБА России; Челябинский государственный университет

Email: yanishevskaya@urcrm.ru
Россия, Челябинск, 454141; Челябинск, 454001

Список литературы

  1. Liang L. H., He X. H. Macro-management of microRNAs in cell cycle progression of tumor cells and its implications in anti-cancer therapy // Acta Pharmacol. Sin. 2011. V. 32. № 11. P. 1311–1320. doi: 10.1038/aps.2011.103
  2. Chaudhry M. A., Omaruddin R. A., Kreger B. et al. MicroRNA responses to chronic or acute exposures to low dose ionizing radiation// Mol. Biol. Rep. 2012. V. 39. № 7. P. 7549–7558. doi: 10.1007/s11033-012-1589-9
  3. Metheetrairut C., Slack F. J. MicroRNAs in the ionizing radiation response and in radiotherapy// Curr. Opin. Genet. Dev. 2013. V. 23. № 1. P. 12–19. doi: 10.1016/j.gde.2013.01.002
  4. Weidhaas J. B., Babar I., Nallur S. M. et al. MicroRNAs as potential agents to alter resistance to cytotoxic anticancer therapy// Cancer Res. 2007. V. 67. № 23. P. 11111–11116. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-07-2858
  5. Kato M., Paranjape T., Müller R. U. et al. The mir-34 microRNA is required for the DNA damage responsein vivoin C. elegans and in vitro in human breast cancer cells// Oncogene. 2009. V. 28. № 25. P. 2419–2424. doi: 10.1038/onc.2009.106
  6. Ilnytskyy Y., Koturbash I., Kovalchuk O. Radiation-induced bystander effects in vivo are epigenetically regulated in a tissue-specific manner// Environ. Mol. Mutagen. 2009. V. 50. P. 105–113. https://doi.org/10.1002/em.20440
  7. Port M., Herodin F., Valente M., et al. MicroRNA expression for early prediction of late occurring hematologic acute radiation syndrome in baboons // PLoS One. 2016. V. 11. № 11. doi: 10.1371/journal.pone.0165307
  8. Chiba M., Monzen S., Iwaya C. et al. Serum miR-375-3p increase in mice exposed to a high dose of ionizing radiation// Scientific Reports. 2018. V. 8. № 1. P. 1302. doi: 10.1038/s41598-018-19763-7
  9. Gandellini P., Rancati T., Valdagni R., Zaffaroni N. МiRNAs in tumor radiation response: bystanders or participants? // Trends Mol. Med. 2014. V. 20. № 9. P. 529–539. doi: 10.1016/j.molmed.2014.07.004
  10. Блинова Е. А., Котикова А. И., Янишевская М. А., Аклеев А. В. Апоптоз лимфоцитов и полиморфизм генов регуляции апоптоза у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию// Мед. радиология и радиационная безопасность. 2020. Т. 65. № 4. С. 36–42. doi: 10.12737/1024-6177-2020-65-4-36-42
  11. Никифоров В. С., Блинова Е. А., Котикова А. И., Аклеев А. В. Транскрипционная активность генов репарации, апоптоза и клеточного цикла (TP53, MDM2, ATM, BAX, BCL-2, CDKN1A, OGG1, XPC, PADI4, MAPK8, NF-KB1, STAT3, GATA3) у хронически облученных людей с различной интенсивностью апоптоза лимфоцитов периферической крови // Вавил. Жур. генетики и селекции. 2022. Т. 26. № 1. С. 50–58. doi: 10.18699/VJGB-22-08. – EDN KBBUEC
  12. Burgio E., Piscitelli P., Migliore L. Ionizing radiation and human health: Reviewing models of exposure and mechanisms of cellular damage. An Epigenetic perspective // Int. J. Environ Res. Public Health. 2018. V. 15. № 9. P. 1971. doi: 10.3390/ijerph15091971
  13. Янишевская М. А., Блинова Е. А., Аклеев А. В. Влияние хронического радиационного воздействия на экспрессию микроРНК человека // Генетика. 2023. Т. 59. № 10. С. 1171–1178.
  14. Силкин C. C., Крестинина Л. Ю., Старцев В. Н. и др. Уральская когорта аварийно-облученного населения // Медицина экстремальных ситуаций. 2019. Т. 21. № 3. С. 393–402.
  15. Degteva M. O., Napier B. A., Tolstykh E. I. et al. Enhancements in the Techa river dosimetry system: TRDS-2016D code for reconstruction of deterministic estimates of dose from environmental exposures // Health Physics. 2019. V. 117. № 4. P. 378–387. doi: https://doi.org/10.1097/HP.0000000000001067
  16. СанПиН 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. –100 с. https://docs.cntd.ru/document/902170553 (дата обращения: 17.10.2023).
  17. Noren Hooten N., Fitzpatrick M., Wood W. H. et al. Age-related changes in microRNA levels in serum // Aging (Albany NY). 2013. V. 5. № 10. P. 725–740. doi: 10.18632/aging.100603
  18. Noren Hooten N., Abdelmohsen K., Gorospe M. et al. МicroRNA expression patterns reveal differential expression of target genes with age // PLoS One. 2010. V. 5. № 5. doi: 10.1371/journal.pone.0010724
  19. Livak K. J., Schmittgen T. D. Analysis of relative gene expression data using real time quantitative PCR and the 2(Delta Delta C(T)) Method//Methods. 2001. V. 25. № 4. P. 402–408. doi: 10.1006/meth.2001.1262
  20. Chaudhry M. A., Omaruddin R. A., Kreger B. et al. MicroRNA responses to chronic or acute exposures to low dose ionizing radiation // Mol. Biol. Rep. 2012. V. 39. № 7. P. 7549–7558. doi: 10.1007/s11033-012-1589-9
  21. Lee I., Ajay S. S., Jong I. Y. et al. New class of microRNA targets containing simultaneous 5′-UTR- and 3′-UTR-interaction sites // Genome Research. 2009. V. 19. № 7. P. 1175–1183. doi: 10.1101/gr.089367.108
  22. Brummer A., Hausser J. MicroRNA binding sites in the coding region of mRNAs: Еxtending the repertoire of post-transcriptional gene regulation // BioEssays. 2014. V. 36. № 6. P. 617–626. doi: 10.1002/bies.201300104
  23. Valinezhad Orang A., Safaralizadeh R., Kazemzadeh-Bavili M. Mechanisms of miRNA-Mediated gene regulation from common downregulation to mRNA-secific upregulation // Int. J. Genomics. 2014. V. 2014. doi: doi: 10.1155/2014/970607
  24. Dinh T.-K. T., Fendler W., Chałubińska-Fendler J. et al. Circulating miR-29a and miR-150 correlate with delivered dose during thoracic radiation therapy for non-small cell lung cancer // Rad. Oncology. 2016. V. 11. P. 61. doi: 10.1186/s13014-016-0636-4
  25. Li X. H., Ha C. T., Fu D., Xiao M. Micro-RNA30c negatively regulates REDD1 expression in human hematopoietic and osteoblast cells after gamma-irradiation // PLoS One. 2012. V. 7. № 11. doi: 10.1371/journal.pone.0048700
  26. Acharya S. S., Fendler W., Watson J. et al. Serum microRNAs are early indicators of survival after radiation-induced hematopoietic injury // Sci. Transl.Med. 2015. V. 7. № 287. doi: 10.1126/scitranslmed.aaa6593
  27. Li X. H., Ha C. T., Fu D. Delta-tocotrienol suppresses radiation-induced microRNA-30 and protects mice and human CD34+ cells from radiation injury//PLoS One. 2015. V. 10. № 3. doi: 10.1371/journal.pone.0122258
  28. Li X. H., Ha C. T., Xiao M. MicroRNA-30 inhibits antiapoptotic factor Mcl-1 in mouse and human hematopoietic cells after radiation exposure // Apoptosis. 2016. V. 21. № 6. P. 708–720. doi: 10.1007/s10495-016-1238-1
  29. Malachowska B., Tomasik B., Stawiski K. et al. Circulating microRNAs as biomarkers of radiation exposure: A systematic review and meta-analysis // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2020. V. 106. № 2. P. 390–402. doi: 10.1016/j.ijrobp.2019.10.028
  30. Guo Y., Sun W., Gong T. et al. MiR-30a radiosensitizes non-small cell lung cancer by targeting ATF1 that is involved in the phosphorylation of ATM // Oncol. Rep. 2017. V. 37. № 4. P. 1980–1988. doi: 10.3892/or.2017.5448
  31. Yuan L. Q., Zhang T., Xu L. et al. MiR-30c-5p inhibits glioma proliferation and invasion via targeting Bcl2 // Transl. Cancer Res. 2021. V. 10. № 1. P. 337–348. doi: 10.21037/tcr-19-2957
  32. Ostadrahimi S., Fayaz S., Parvizhamidi M. et al. Downregulation of miR-1266-5P, miR-185-5P and miR-30c-2 in prostatic cancer tissue and cell lines // Oncol Lett. 2018. V. 15. № 5. P. 8157–8164. doi: 10.3892/ol.2018.8336
  33. Sharma S., Eghbali M. Influence of sex differences on microRNA gene regulation in disease // Biol Sex Differ. 2014. V. 5. № 1. P. 3. doi: 10.1186/2042-6410-5-3

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Индивидуальные значения показателей относительного содержания микроРНК в исследуемых группах.

Скачать (302KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость относительного содержания микроРНК miR-30c от накопленной дозы облучения ККМ, полученная в соответствии с данными индивидуальных показателей (а) и полученная путем аппроксимации данных (б, каждая точка является усредненным значением для восьми сгруппированных показателей).

Скачать (187KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость относительного содержания микроРНК miR-30c от накопленной дозы облучения тимуса и периферических лимфоидных органов, полученная в соответствии с данными индивидуальных показателей (а) и полученная путем аппроксимации данных (б), каждая точка является усредненным значением для восьми сгруппированных показателей).

Скачать (314KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Экспрессия микроРНК miR-30с в дозовых подгруппах: < 100 мГр, 100–1000 мГр и > 1000 мГр. Курсивом обозначены медианные (сверху) и средние (снизу) значения относительной экспрессии микроРНК в дозовых подгруппах.

Скачать (446KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».