medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.25557/2073-7998.2023.01.47-50medgen-2243Research ArticleКРАТКОЕ СООБЩЕНИЕBRIEF REPORTЭкспрессия генов фиброгенеза в тканях больных атеросклерозом сонных артерийThe expression of fibrogenesis genes in tissues of patients with carotid atherosclerosisГончароваИ. А.GoncharovaI. A.

634050

ул. Набережная р. Ушайки, д. 10

Томск

634050

10, Nab. r. Ushaiki

Tomsk

irina.goncharova@medgenetics.ruСлепцовА. А.SleptcovA. A.

634050

ул. Набережная р. Ушайки, д. 10

Томск

634050

10, Nab. r. Ushaiki

Tomsk

КоролеваЮ. А.KorolevaI. A.

634050

ул. Набережная р. Ушайки, д. 10

Томск

634050

10, Nab. r. Ushaiki

Tomsk

НазаренкоМ. С.NazarenkoM. S.

634050

ул. Набережная р. Ушайки, д. 10

Томск

634050

10, Nab. r. Ushaiki

Tomsk

Научно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияResearch Institute of Medical Genetics, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2023100420232214750Copyright © Гончарова И.А., Слепцов А.А., Королева Ю.А., Назаренко М.С., 20232023Гончарова И.А., Слепцов А.А., Королева Ю.А., Назаренко М.С.Goncharova I.A., Sleptcov A.A., Koroleva I.A., Nazarenko M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/2243

   У больных атеросклерозом сонных артерий проведен полногеномный сравнительный анализ экспрессии между клетками сонных артерий в области атеросклеротических бляшек (САБ, n = 3) и интактными внутренними грудными артериями (ВГА, n = 2) с использованием микрочипов HumanHT-12_V4 BeadChip (Illumina, США). Выполнена таргетная оценка экспрессии генов ADAMDEC1, ITGB5, TIMP2 и ММР3 в лейкоцитах крови пациентов с атеросклерозом сонных артерий (n = 21). Выявлено что в САБ наблюдается существенное увеличение экспрессии генов внеклеточного матрикса (CD44, COL1A2, COL3A1, COL5A2, FMOD, HAPLN1, ITGA11, ITGAV, SPARC, SPP1, SULF1, TIMP1; |FC|≥2; pFDR = 1,44×10-7). Гены ADAMDEC1, ITGB5 и TIMP2 характеризуются увеличением экспрессии в САБ по сравнению с ВГА (рFDR = 0,018; рFDR = 0,011; рFDR = 0,006 соответственно). Гены ADAMDEC1, ITGB5 и TIMP2 экспрессируются в лейкоцитах периферической крови больных, где набольший уровень экспрессии показан для гена TIMP2. Оценка изменения уровня экспрессии в зависимости от генотипов показала, что у носителей генотипа ТТ rs1007856 гена ITGB5 наблюдается самый низкий уровень экспрессии гена по сравнению с носителями генотипов СС и СТ (p = 0,034). Таким образом, атеросклероз сонных артерий связан с увеличением функциональной активности генов фиброгенеза в сосудах и лейкоцитах крови. Полиморфизм rs1007856 является eQTL для гена ITGB5 в лейкоцитах крови пациентов.

   We performed a whole-genome comparative analysis of gene expression in tissues of patients with carotid artery atherosclerosis using HumanHT-12_V4 BeadChip (Illumina, USA) microarray. We compared the expression between cells of the carotid artery in the area of atherosclerotic plaques (CAP, n = 3) and intact internal mammary arteries (IMA, n = 2). The targeted expression assessment was performed for ADAMDEC1, ITGB5, TIMP2, and ММР3 genes in blood leukocytes of patients (n = 21). A significant increase in expression of extracellular matrix organization genes (CD44, COL1A2, COL3A1, COL5A2, FMOD, HAPLN1, ITGA11, ITGAV, SPARC, SPP1, SULF1, TIMP1; |FC|≥2; pFDR = 1,44×10-7) was detected in CAP. The ADAMDEC1, ITGB5, and TIMP2 genes, are characterized by increased expression in CAP, compared with IMA (рFDR=0.018; рFDR = 0.011; рFDR=0.006, respectively). The ADAMDEC1, ITGB5, and TIMP2 genes are also expressed in peripheral blood leukocytes of patients; the highest level of expression is shown for the TIMP2 gene. Assessment of the expression level changes depending on genotypes showed that carriers of the TT genotype of rs1007856 in the ITGB5 gene have the lowest level of gene expression compared to carriers of the CC and CT genotypes (p = 0.034). Thus, carotid atherosclerosis is associated with an increase in the functional activity of fibrogenesis genes in vessels and blood leukocytes. The rs1007856 polymorphism is an eQTL for the ITGB5 gene in patients’ blood leukocytes.

атеросклероз сонных артерийатеросклеротическая бляшкаэкспрессия геновгены фиброгенезаcarotid atherosclerosisatherosclerotic plaquegene expressionfibrogenesis genesРабота выполнена в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования №122020300041-7The work was carried out according to the State Order of the Ministry of Science and Higher Education No. 122020300041-7ReferencesPalm F., Pussinen P. J., Safer A. et al. Serum matrix metalloproteinase-8, tissue inhibitor of metalloproteinase and myeloperoxidase in ischemic stroke. Atherosclerosis. 2018; 271: 9-14. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2018.02.012.Palm F., Pussinen P. J., Safer A. et al. Serum matrix metalloproteinase-8, tissue inhibitor of metalloproteinase and myeloperoxidase in ischemic stroke. Atherosclerosis. 2018; 271: 9-14. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2018.02.012.Taylor S. C., Laperriere G., Germain H. Droplet Digital PCR versus qPCR for gene expression analysis with low abundant targets: from variable nonsense to publication quality data. Sci Rep. 2017; 7 (1): 2409. doi: 10.1038/s41598-017-02217-x.Taylor S. C., Laperriere G., Germain H. Droplet Digital PCR versus qPCR for gene expression analysis with low abundant targets: from variable nonsense to publication quality data. Sci Rep. 2017; 7 (1): 2409. doi: 10.1038/s41598-017-02217-x.Гончарова И. А. Генетическая предрасположенность к инфаркту миокарда в разных возрастных группах / И. А. Гончарвоа [и др.] // Молекулярная биология. – 2020. – 54 (2): 224-232. doi: 10.31857/S0026898420020044.Goncharova I. A., Nazarenko M. S., Babushkina N. P., et al. Geneticheskaya predraspolozhennost’ k infarktu miokarda v raznykh vozrastnykh gruppakh [Genetic predisposition to an early myocardial infarction]. Molekulyarnaya biologiya [Molecular biology]. 2020; 54 (2): 224-232. doi: 10.31857/S0026898420020044. (In Russ.)Гончарова И. А. Роль генов фиброгенеза в формировании подверженности к коронарному атеросклерозу / И. А. Гончарова [и др.] // Кардиология. – 2018. – 58 (8): 33-44. doi: 10.18087/cardio.2018.8.10160Goncharova I. A., Pecherina T. B., Markov A. V., et al. Rol’ genov fibrogeneza v formirovanii podverzhennosti k koronarnomu aterosklerozu [Fibrogenesis Genes and Susceptibility to Coronary Atherosclerosis]. Kardiologiia [Cardiology]. 2018; 58 (8): 33-44. (In Russ.) doi: 10.18087/cardio.2018.8.10160Гончарова И. А. Вклад генов фиброгенеза в изменчивость эхокардиографических параметров миокарда у больных ИБС в зависимости от тяжести течения заболевания / И. А. Гончарова [и др.] // В сборнике: Генетика человека и патология : Сборник научных трудов : Выпуск 11 / Под редакцией В. А. Степанова. – 2017: 77-78.Goncharova I. A., Pecherina T. B., Markov A. V., et al. Vklad genov fibrogeneza v izmenchivost’ ekhokardiograficheskikh parametrov miokarda u bol’nykh ibs v zavisimosti ot tyazhesti techeniya zabolevaniya. V sbornike: Genetika cheloveka i patologiya. Sbornik nauchnykh trudov. Vypusk 11. Pod redaktsiyey V. A. Stepanova [The contribution of fibrogenesis genes to the variability of echocardiographic parameters of the myocardium in patients with coronary heart disease depending on the severity of the course of the disease. In: Human genetics and pathology. Issue 11. Ed. by V.A. Stepanov]. 2017: 77-78. (In Russ.)Гончарова И. А. Гены фиброгенеза в детерминации предрасположенности к инфаркту миокарда / И. А. Гончарвоа [и др.] // Молекулярная биология. – 2016. –50 (1): 94-105. doi: 10.7868/S0026898415060099.Goncharova I. A., Makeeva O. A., Golubenko M. V., et al. Geny fibrogeneza v determinatsii predraspolozhennosti k infarktu miokarda [Genes for fibrogenesis in the determination of susceptibility to myocardial infarction]. Molekulyarnaya biologiya [Molecular biology]. 2016; 50 (1): 94-105. doi: 10.7868/S0026898415060099. (In Russ.)Bysani M., Agren R., Davegårdh C. et al. ATAC-seq reveals alterations in open chromatin in Pancreatic Islets from subjects with type 2 diabetes // Sci Rep. – 2019. – Vol. 9 (1): 7785.Bysani M., Agren R., Davegårdh C. et al. ATAC-seq reveals alterations in open chromatin in Pancreatic Islets from subjects with type 2 diabetes // Sci Rep. – 2019. – Vol. 9 (1): 7785.Koliadenko V., Wilanowski T. Additional functions of selected proteins involved in DNA repair. Free Radic. Biol. Med. 2020; 146:1-15. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2019.10.010.Koliadenko V., Wilanowski T. Additional functions of selected proteins involved in DNA repair. Free Radic. Biol. Med. 2020; 146:1-15. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2019.10.010.Xia Q., Zhang J., Han Y. et al. Epigenetic regulation of regulatory T cells in patients with abdominal aortic aneurysm. FEBS Open Bio. 2019; 9 (6): 1137-1143.Xia Q., Zhang J., Han Y. et al. Epigenetic regulation of regulatory T cells in patients with abdominal aortic aneurysm. FEBS Open Bio. 2019; 9 (6): 1137-1143.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.