Increase of blood neuregulin 4 is associated with type 2 diabetes mellitus and hypertension in obese patients

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Obesity and type 2 diabetes mellitus (T2DM) are global epidemics at the present time, being a serious public health issue. An increased prevalence in the number of obese people promotes a risk for developing cardiovascular diseases (CVD) and some types of cancer. The ErbB signaling pathway plays a significant role in development of the disorders associated with metabolic dysfunction (e.g., T2DM, obesity, arterial hypertension). Neuregulin 4 (NRG4) is a new adipokine with similar effects to adiponectin. Interaction between the ErbB3, ErbB4 receptors and their ligand, NRG4, launches the processes required to maintain the energy balance in the cells. There are controversial literature data on NRG4 levels in blood circulation. In particular, the existing data concerning functions / mechanism of NRG4 action has been obtained in experimental animals and cell lines, which is not always reproducible in humans. According to some works, liver may be the key target organ for NRG4. The present article is devoted to assessment of relationships between the NRG4 level in blood, and the parameters of carbohydrate and lipid metabolism, as well as presence of diseases associated with obesity. The study included obese patients with and without type 2 diabetes. The content of NRG4, indices of carbohydrate and lipid metabolism in the blood was assessed by means of enzyme immunoassay and biochemical techniques, respectively. It was found that the level of NRG4 was increased in obese patients with T2DM compared with healthy donors, and obese patients without T2DM. Statistical evaluation by correlation and regression analysis revealed numerous relationships between NRG4 and the parameters of lipid and carbohydrate metabolism, as well as some correlations between the NRG4 levels and clinical disorders associated with obesity (type 2 diabetes and arterial hypertension). Thus, NRG4 may be involved into the development of dyslipidemia in obese patients. We consider an increase of blood NRG4 levels in obese patients with type 2 diabetes as a compensatory response to the increased insulin-mediated lipogenesis. The data obtained are important in search for new points of influence upon pathogenesis of diseases associated with metabolic disorders. Neuroregulin 4 and its receptors may be promising targets for the treatment of socially significant clinical disorders.

About the authors

M. A. Vulf

I Kant Baltic Federal University

Email: larisalitvinova@yandex.ru

PhD (Biology), Senior Research Associate, Center of Immunology and Cell Biotechnologies

Russian Federation, Kaliningrad

L. A. Safiullina

I Kant Baltic Federal University

Email: larisalitvinova@yandex.ru

Postgraduate Student

Russian Federation, Kaliningrad

N. D. Gazatova

I Kant Baltic Federal University

Email: larisalitvinova@yandex.ru

PhD (Biology), Head, Laboratory of Experimental Blood Preparation Studies

Russian Federation, Kaliningrad

G. L. Kuznetsov

Regional Clinical Hospital, Kaliningrad Region

Email: larisalitvinova@yandex.ru

PhD (Medicine), Head, Second Surgical Department

Russian Federation, Kaliningrad

A. A. Komar

I Kant Baltic Federal University

Email: larisalitvinova@yandex.ru

Engineer, Center of Immunology and Cell Biotechnologies

Russian Federation, Kaliningrad

E. V. Kirienkova

I Kant Baltic Federal University

Email: larisalitvinova@yandex.ru

PhD, MD (Medicine), Research Associate, Center of Immunology and Cell Biotechnologies

Russian Federation, Kaliningrad

L. S. Litvinova

I Kant Baltic Federal University

Author for correspondence.
Email: larisalitvinova@yandex.ru

PhD, MD (Medicine), Head, Centre of Immunology and Cell Biotechnologies

Russian Federation, Kaliningrad

References

  1. Blüher M. Neuregulin 4: A “Hotline” between brown fat and liver. Obesity, 2019, Vol. 27, no. 10, pp. 1555-1557.
  2. Cai C., Lin M., Xu Y., Li X., Yang S., Zhang H. Association of circulating neuregulin 4 with metabolic syndrome in obese adults: a cross-sectional study. BMC Med., 2016, Vol. 24, no. 14, 165. doi: 10.1186/s12916-016-0703-6.
  3. Chen Z., Wang G.X., Ma S.L., Jung D.Y., Ha H., Altamimi T., Zhao X.Y., Guo L., Zhang P., Hu C.R., Cheng J.X., Lopaschuk G.D., Kim J.K., Lin J.D. Nrg4 promotes fuel oxidation and a healthy adipokine profile to ameliorate diet-induced metabolic disorders. Mol. Metab., 2017, Vol. 6, no. 8, pp. 863-872.
  4. Dai Y.N., Zhu J.Z., Fang Z.Y., Zhao D.J., Wan X.Y., Zhu H.T., Yu C.H., Li Y.M. A case-control study: Association between serum neuregulin 4 level and non-alcoholic fatty liver disease. Metabolism, 2015, Vol. 64 no. 12, pp. 1667-1673.
  5. de Munck T.J.I., Boesch M., Verhaegh P., Masclee A.A.M., Jonkers D., van Pelt J.F., du Plessis J., Korf H., Nevens F., Koek G.H., van der Merwe S., Verbeek J. Is there a role for neuregulin 4 in human nonalcoholic fatty liver disease? PLoS One, 2021 Vol. 14 no. 16, e0251822. doi: 10.1371/journal.pone.0251822.
  6. Gumà A., Díaz-Sáez F., Camps M., Zorzano A. Neuregulin, an effector on mitochondria metabolism that preserves insulin sensitivity. Front. Physiol., 2020, Vol. 11, 696. doi: 10.3389/fphys.2020.00696.
  7. Kang Y.E., Kim J.M., Choung S., Joung K.H., Lee J.H., Kim H.J., Ku B.J. Comparison of serum Neuregulin 4 (Nrg4) levels in adults with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus and controls without diabetes. Diabetes Res. Clin. Pract., 2016, Vol. 117, pp. 1-3.
  8. Ma Y., Gao M., Liu D. Preventing high fat diet-induced obesity and improving insulin sensitivity through neuregulin 4 gene transfer. Sci. Rep., 2016, Vol. 6, 26242. doi: 10.1038/srep26242.
  9. Tayebi S.M., Ghanbari-Niaki A., Saeidi A., Hackney A.C. Exercise training, neuregulin 4 and obesity. Ann. Appl. Sport Sci., 2017, Vol. 5. no. 2, pp. 1-2.
  10. Tomah S., Alkhouri N., Hamdy O. Nonalcoholic fatty liver disease and type 2 diabetes: where do Diabetologists stand? Clin. Diabetes Endocrinol., 2020, Vol. 6, 9. doi: 10.1186/s40842-020-00097-1.
  11. Tutunchi H., Ostadrahimi A., Hosseinzadeh-Attar M.J., Miryan M., Mobasseri M., Ebrahimi-Mameghani M. A systematic review of the association of neuregulin 4, a brown fat-enriched secreted factor, with obesity and related metabolic disturbances. Obes. Rev., 2020, Vol. 21, no. 2, e12952. doi: 10.1111/obr.12952.
  12. Wang R., Yang F., Qing L., Huang R., Liu Q., Li X. Decreased serum neuregulin 4 levels associated with non-alcoholic fatty liver disease in children with obesity. Clin. Obes., 2019, Vol. 9, no. 1, 12289. doi: 10.1111/cob.12289.
  13. Yan P., Xu Y., Wan Q., Feng J., Li H., Yang J., Zhong H., Zhang Z. Plasma Neuregulin 4 levels are associated with metabolic syndrome in patients newly diagnosed with Type 2 diabetes mellitus. Dis. Markers, 2018, Vol. 2018, e6974191. doi: 10.1155/2018/6974191.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Correlations of NRG4 with anthropometric and biochemical parameters in patients of the studied groups

Download (631KB)

Copyright (c) 2022 Vulf M.A., Safiullina L.A., Gazatova N.D., Kuznetsov G.L., Komar A.A., Kirienkova E.V., Litvinova L.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».