1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Генетика
  4. T. 59, № 10, 2023

Генетика, 2023, T. 59, № 10, стр. 1171-1178

Влияние хронического радиационного воздействия на экспрессию микроРНК человека

М. А. Янишевская 1, *, Е. А. Блинова 1, 2, А. В. Аклеев 1, 2

1 Уральский научно-практический центр радиационной медицины
454141 Челябинск, Россия

2 Челябинский государственный университет
454001 Челябинск, Россия

* E-mail: yanishevskaya@urcrm.ru

Поступила в редакцию 31.03.2023
После доработки 17.05.2023
Принята к публикации 30.05.2023

Аннотация

Проведена оценка относительной экспрессии зрелых микроРНК в клетках периферической крови у лиц, подвергшихся хроническому радиационному воздействию в малых дозах в отдаленном периоде. В исследование были включены люди, подвергшиеся облучению в 1950-х гг. на р. Тече (Южный Урал, Россия). Кумулятивные дозы облучения красного костного мозга (ККМ) лиц из основной исследуемой группы (33 человека) находились в диапазоне от 77.7 до 2869.8 мГр (среднее значение – 698.5 мГр). Группу сравнения составили 30 человек, с дозой облучения ККМ, не превышающей 70 мГр за весь период жизни. Обратную транскрипцию образцов РНК проводили с использованием специфических шпилькообразных праймеров (“stem-loop”). Изменение относительного содержания микроРНК оценивали методом ПЦР “в реальном времени” на приборе CFX96 (“BioRad”, США). Статистический анализ полученных результатов проводился с использованием U-критерия Манна–Уитни. У облученных людей спустя 60 лет обнаружено статистически значимое зависимое от дозы облучения ККМ увеличение содержания микроРНК hsa-miR-125b, hsa-miR-181а, hsa-miR-16.

Ключевые слова: микроРНК, экспрессия, ПЦР, Южный Урал, хроническое облучение, радиационное воздействие.

Список литературы

  1. Friedman R.C., Farh K.K., Burge C.B. et al. Most mammalian mRNAs are conserved targets of microRNAs // Genome Res. 2009. V. 19. № 1. P. 92–105. https://doi.org/10.1101/gr.082701.108

  2. Mao A., Liu Y., Zhang H. et al. microRNA expression and biogenesis in cellular response to ionizing radiation // DNA and Cell Biology. 2014. V. 33. № 10. P. 667–679. https://doi.org/10.1089/dna.2014.2401

  3. Pashaei E., Pashaei E., Ahmady M. et al. Meta-analysis of miRNA expression profiles for prostate cancer recurrence following radical prostatectomy // PLoS One. 2017. V. 12. № 6. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0179543

  4. Adhami M., Haghdoost A.A., Sadeghi B. et al. Candidate miRNAs in human breast cancer biomarkers: A systematic review // Breast Cancer. 2018. V. 25. № 2. P. 198–205. https://doi.org/10.1007/s12282-017-0814-803

  5. Pardini B., De Maria D., Francavilla A. et al. MicroRNAs as markers of progression in cervical cancer: A systematic review // BMC Cancer. 2018. V. 18. № 1. P. 696. https://doi.org/10.1186/s12885-018-4590-4

  6. Shao C., Yang F., Qin Z. et al. The value of miR-155 as a biomarker for the diagnosis and prognosis of lung cancer: A systematic review with meta-analysis // BMC Cancer. 2019. V. 19. № 1. P. 1103. https://doi.org/10.1186/s12885-019-6297-6

  7. Ромакина В.В., Жиров И.В., Насонова С.Н. и др. МикроРНК как биомаркеры сердечно-сосудистых заболеваний // Кардиология. 2018. Т. 58. № 1. С. 66–71. https://doi.org/10.18087/cardio.2018.1.10083

  8. Otsuka M., Kishikawa T., Yoshikawa T. et al. MicroRNAs and liver disease // J. Hum. Genet. 2016. V. 62. P. 75–80. https://doi.org/10.1038/jhg.2016.53

  9. Zhang Y., Jia Y., Zheng R. et al. Plasma microRNA-122 as a biomarker for viral-, alcohol-, and chemicalrelated hepatic diseases // Clin. Chem. 2010. V. 56. № 12. P. 1830–1838. https://doi.org/10.1373/clinchem.2010.147850

  10. Metheetrairut C., Slack F.J. MicroRNAs in the ionizing radiation response and in radiotherapy // Curr. Op. in Genet. & Development. 2013. V. 23. № 1. P. 2–19. https://doi.org/10.1016/j.gde.2013.01.002

  11. Jacob N.K., Cooley J.V., Yee T.N. et al. Identification of sensitive serum microRNA biomarkers for radiation biodosimetry // PLoS One. 2013. V. 8. № 2. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0057603

  12. Chaudhry M.A., Omaruddin R.A., Kreger B. et al. MicroRNA responses to chronic or acute exposures to low dose ionizing radiation // Mol. Biol. Reports. 2012. V. 39. № 7. P. 7549–7558. https://doi.org/10.1007/s11033-012-1589-9

  13. Simone N.L., Soule B.P., Ly D. et al. Ionizing radiation-induced oxidative stress alters miRNA expression // PLoS One. 2009. V. 4. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0006377

  14. Shin S., Cha H.J., Lee E.M. et al. Alteration of miRNA profiles by ionizing radiation in A549 human non-small cell lung cancer cells // Int. J. Oncol. 2009. V. 35. № 1. P. 81–86.

  15. Chaudhry M.A. Real-time PCR analysis of microRNA expression in ionizing radiation-treated cells // Cancer Biother. Radiopharm. 2009. V. 24. № 1. P. 49–56. https://doi.org/10.1089/cbr.2008.0513

  16. Song M., Xie D., Gao S. et al. A biomarker panel of radiation-upregulated miRNA as signature for ionizing radiation exposure // Life (Basel). 2020. V. 10. № 12. P. 361. https://doi.org/10.3390/life10120361

  17. Templin T., Paul S., Amundson S.A. et al. Radiation-induced microRNA expression changes in peripheral blood cells of radiotherapy patients // Int. J. of Rad. Oncol., Biol., Physics. 2011. V. 80. № 2. P. 54957. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2010.12.061

  18. Weidhaas I., Babar S.M., Nallur P. et al. MicroRNAs as potential agents to alter resistance to cytotoxic anticancer therapy // Cancer Res. 2007. V. 67. № 23. P. 11111–11116.

  19. Maes O.C., An J., Sarojini H. et al. Changes in MicroRNA expression patterns in human fibroblasts after low-LET radiation // J. Cell Biochem. 2008. V. 105. № 3. P. 824–834. https://doi.org/10.1002/jcb.21878

  20. Templin T., Paul S., Amundson S.A. et al. Radiation-induced micro-RNA expression changes in peripheral blood cells of radiotherapy patients // Int. J. Rad. Oncol. Biol. Phys. 2011. V. 80. № 2. P. 549–557. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2010.12.061

  21. Lacombe J., Sima C., Amundson S.A., Zenhausern F. Candidate gene biodosimetry markers of exposure to external ionizing radiation in human blood: A systematic review // PLoS One. 2018. V. 13. № 6. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198851

  22. Jacob N.K., Cooley J.V., Yee T.N. et al. Identification of sensitive serum microRNA biomarkers for radiation biodosimetry // PLoS One. 2013. V. 8. № 2. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0057603

  23. Chen G., Zhu W., Shi D. et al. MicroRNA-181a sensitizes human malignant glioma U87MG cells to radiation by targeting Bcl-2 // Oncol. Reports. 2010. V. 23. № 4. P. 997–1003. https://doi.org/10.3892/or_00000725

  24. Beer L., Seemann R., Ristl R. et al. High dose ionizing radiation regulates micro RNA and gene expression changes in human peripheral blood mononuclear cells // BMC Genomics. 2014. V. 15. P. 814. https://doi.org/10.1186/1471-2164-15-814

  25. SunY., Hawkins P.G., Bi N. et al. Serum microRNA signature predicts response to high-dose radiation therapy in locally advanced non-small cell lung cancer // Int. J. of Rad. Oncol., Biol., Physics. 2018. V. 100. № 1. P. 107–114. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2017.08.039

  26. Силкин C.C., Крестинина Л.Ю., Старцев В.Н. и др. Уральская когорта аварийно-облученного населения // Медицина экстрем. ситуаций. 2019. Т. 21. № 3. С. 393–402.

  27. 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. https://doi.org/10.1097/HP.0000000000001067

  28. Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) // Methods. 2001. V. 25. № 4. P. 402–408. https://doi.org/10.1006/meth.2001.1262

  29. Riolo G., Cantara S., Marzocchi C., Ricci C. miRNA targets: From prediction tools to experimental validation // Meth. and Protocols. 2020. V. 4. № 1. https://doi.org/10.3390/mps4010001

  30. Stroynowska-Czerwinska A., Fiszer A., Krzyzosiak W.J. The panorama of miRNA-mediated mechanisms in mammalian cells // Cell. and Mol. Life Sci. 2014. V. 71. № 12. P. 2253–2270. https://doi.org/10.1007/s00018-013-1551-6

  31. Aqeilan R.I., Calin G.A., Croce C.M. miR-15a and miR-16-1 in cancer: discovery, function and future perspectives // Cell Death Differ. 2010. V. 17. № 2. P. 215–220. https://doi.org/10.1038/cdd.2009.69

  32. Chen G., Zhu W., Shi D. et al. MicroRNA-181a sensitizes human malignant glioma U87MG cells to radiation by targeting Bcl-2 // Oncol. Reports. 2010. V. 23. № 4. P. 997–1003. https://doi.org/10.3892/or_00000725

  33. Махоткин М.А., Чеботарев Д.А., Тютякина М.Г. и др. Роль микроРНК в развитии радиорезистентности клеток рака предстательной железы (экспериментальное исследование) // Онкоурология. 2021. Т. 17. № 4. С. 85–93. https://doi.org/10.17650/1726-9776-2021-17-4-85-93

  34. Шуленина Л.В., Михайлов В.Ф., Васильева И.М. и др. Профили экспрессии генов и некодирующих РНК в биоптатах тканей и клетках крови пациентов с разной патологией после радиационного воздействия // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2019. № 1. С. 103–109.

  35. Yang D., Zhan M., Chen T. et al. miR-125b-5p enhances chemotherapy sensitivity to cisplatin by down-regulating Bcl2 in gallbladder cancer // Sci. Rep. 2017. V. 7. https://doi.org/10.1038/srep43109

  36. Никифоров В.С., Блинова Е.А., Аклеев А.В. Транскрипционная активность генов клеточного цикла и апоптоза у хронически облученных лиц, имеющих повышенную частоту TCR-мутантных лимфоцитов // Радиация и риск (Бюлл. Нац. рад.-эпидем. регистра). 2020. Т. 29. № 2. С. 89–100.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Генетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал