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