Expression of FOXO1, FOXO3 and BECN1 genes in peripheral blood leukocytes in chronic course of pulmonary sarcoidosis

封面

如何引用文章

全文:

详细

Among the FOXO (Forkhead box O) family proteins, which are the most studied and widely represented in various human organs and tissues, transcription factors FOXO1 and FOXO3 are of special importance. Numerous studies evidence about their crucial role in maintaining cell metabolism and homeostasis, as well as in the pathogenesis of various pathological conditions. The involvement of the FOXO-signaling pathway in the pathogenesis of pulmonary sarcoidosis is also confirmed by RNA sequencing data. FOXO activation is related to the regulation of autophagy processes, the disruption of which is noted in pulmonary sarcoidosis, a systemic immunoinflammatory disease of unknown etiology, characterized by the formation of epithelioid cell granulomas in various organs, primarily in the lungs. The study was aimed at investigating expression of FOXO1, FOXO3 and BECLN1 genes in peripheral blood leukocytes from patients with chronic pulmonary sarcoidosis compared with apparently healthy donors (control). It is shown that the expression of transcription factors FOXO1 and FOXO3 genes is significantly higher in peripheral blood leukocytes (PBL) from patients with pulmonary sarcoidosis stage II, with chronic course (stabilization of the condition), in the absence of therapy compared to the control (p < 0.01 and p < 0.001). The PBL BECN1 gene mRNA level from patients with chronic pulmonary sarcoidosis is also higher compared to control group. Correlation analysis revealed a close positive relation between the expression of FOXO1, FOXO3 and BECN1 genes, with Spearman rank correlation coefficients comprising 0.69 (FOXO1/BECN1) and 0.61 (FOXO3/BECN1) (p = 0.0002 and p = 0.0016, respectively). Thus, in stage II pulmonary sarcoidosis patients without therapy, FOXO1/3 activation is likely associated with upregulated BECN1 gene expression encoding the autophagy protein BECLIN1 (ATG6). Numerous molecular genetic markers that contribute to the risk of pulmonary sarcoidosis have been identified. Studying the underlying molecular mechanisms is essential to better understand the disease pathogenesis not only allowing to gain insight into the clinical symptomatology but also to predict the disease outcome. In addition, increased knowledge on pathogenesis contributes to developing more targeted, effective and safe treatment methods for pulmonary sarcoidosis, taking into account individual characteristics of each patient’s health status.

作者简介

Irina Malysheva

Institute of Biology of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: I.E.Malysheva@yandex.ru

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Genetics

俄罗斯联邦, Petrozavodsk

Olga Balan

Institute of Biology of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences

Email: ovbalan@mail.ru

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Genetics

俄罗斯联邦, Petrozavodsk

Ella Tikhonovich

V.A. Baranov Republican Hospital

Email: tikhonovich.ella@mail.ru

PhD (Medicine), Head of the Respiratory Therapy Department

俄罗斯联邦, Petrozavodsk

参考

  1. Визель А.А., Гурылева М.Э. Потенциальные инфекционные триггеры при саркоидозе // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2002. Т. 4, № 4. С. 313–324. [Vizel A.A., Gurileva M.E. Potential Infectious Triggers in Sarcoidosis. Klinicheskaya mikrobiologiya i antimikrobnaya khimioterapiya = Clinical Microbiology and Antimicrobial Chemotherapy, 2002, vol. 4, no. 4, pp. 313–324. (In Russ.)]
  2. Adouli J., Fried A., Swier R., Ghio A., Petrache I., Tilley S. Cellular Recycling Gone Wrong: The Role of Dysregulated Autophagy and Hyperactive mTORC1 in the Pathogenesis of Sarcoidosis. Sarcoidosis Vasc. Diffuse Lung Dis., 2023, vol. 40, no. 2: e2023016. doi: 10.36141/svdld.v40i2.13498
  3. Carter M.E., Brunet A. FOXO transcription factors. Curr. Biol., 2007, vol. 17, no. 4, pp. R113–R114. doi: 10.1016/j.cub.2007.01.008
  4. Chen E., Moller D. Etiologies of Sarcoidosis. Clin. Rev. Allergy Immunol., 2015, vol. 49, no. 1, pp. 6–18. doi: 10.1007/s12016-015-8481-z
  5. Cheng Z. The FoxO-Autophagy Axis in Health and Disease. Trends Endocrinol. Metab., 2019, vol. 30, no. 9, pp. 658–671. doi: 10.1016/j.tem.2019.07.009
  6. Deretic V. Autophagy in inflammation, infection, and immunometabolism. Immunity., 2021, vol. 54, no. 3, pp. 437–453. doi: 10.1016/j.immuni.2021.01.018
  7. Guo X., Peng K., He Y., Xue L. Mechanistic regulation of FOXO transcription factors in the nucleus. Biochim. Biophys. Acta Rev. Cancer, 2024, vol. 1879, no. 2: 189083. doi: 10.1016/j.bbcan.2024.189083
  8. Kang R., Zeh H.J., Lotze M.T., Tang D. The Beclin 1 network regulates autophagy and apoptosis. Cell Death Differ., 2011, vol. 18, no. 4, pp. 571–580. doi: 10.1038/cdd.2010.191
  9. Lasick K.A., Jose E., Samayoa A.M., Shanks L., Pond K.W., Thorne C.A., Paek A.L. FOXO nuclear shuttling dynamics are stimulus-dependent and correspond with cell fate. Mol. Biol. Cell., 2023, vol. 34, no. 3: ar21. doi: 10.1091/mbc.E22-05-0193
  10. Obsil T., Obsilova V. Structure/function relationships underlying regulation of FOXO transcription factors. Oncogene., 2008, vol. 27, no. 16, pp. 2263–2275. doi: 10.1038/onc.2008.20
  11. Ohashi Y. Activation Mechanisms of the VPS34 Complexes. Cells., 2021, vol. 10, no. 11: 3124. doi: 10.3390/cells10113124
  12. Peng S.L. Forkhead transcription factors in chronic inflammation. Int. J. Biochem. Cell Biol., 2010, vol. 42, no. 4, pp. 482–485. doi: 10.1016/j.biocel.2009.10.013
  13. Pinto J., Dias V., Zoller H., Porto G., Carmo H., Carvalho F., de Sousa M. Hepcidin messenger RNA expression in human lymphocytes. Immunology., 2010, vol. 130, no. 2, pp. 217–230. doi: 10.1111/j.1365-2567.2009.03226.x
  14. Wang Y., Zhou Y., Graves D.T. FOXO transcription factors: their clinical significance and regulation. Biomed. Res. Int., 2014, vol. 2014: 925350. doi: 10.1155/2014/925350
  15. Zhao M., Tian C., Di X., Cong S., Cao Y., Zhou X., Wang K. Systematic and Comprehensive Analysis of tRNA-Derived Small RNAs Reveals Their Potential Regulatory Roles and Clinical Relevance in Sarcoidosis. J. Inflamm. Res., 2023, vol. 16, no. 1, pp. 2357–2374. doi: 10.2147/JIR.S406484

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Figure. FOXO1, FOXO3 and BECN1 gene expression in peripheral blood leukocytes of patients with chronic pulmonary sarcoidosis (2) and in controls (1)

下载 (104KB)

版权所有 © Malysheva I.E., Balan O.V., Tikhonovich E.L., 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

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».