Определение микроРНК при каротидном атеросклерозе: перспективы клинического применения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Каротидный атеросклероз является значимой причиной ишемических цереброваскулярных заболеваний, однако возможности прецизионной оценки риска его развития и прогрессирования, несмотря на обилие предлагаемых маркеров, остаются ограниченными. В настоящей работе приводится обзор современных представлений о микроРНК в качестве биомаркеров атерогенеза на разных его этапах: эндотелиальная дисфункция, метаболизм холестерина/липидов, воспаление, оксидативный стресс, регуляция ангиогенеза, пролиферация и миграция гладкомышечных клеток сосудов. Для каждого из звеньев атерогенеза на основании данных литературы описаны наиболее значимые микроРНК, приведена их краткая характеристика. С помощью инструмента MIENTURNET визуализированы взаимодействия между микроРНК и валидированными таргетными генами. Предлагается и обосновывается набор микроРНК для дальнейших поисковых исследований каротидного атеросклероза.

Об авторах

Маринэ Мовсесовна Танашян

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: mtanashyan@neurology.ru
ORCID iD: 0000-0002-5883-8119

д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН, заместитель директора по научной работе, руководитель 1-го неврологического отделения ФГБНУ НЦН

Россия, Москва

Антон Алексеевич Раскуражев

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: rasckey@live.com
ORCID iD: 0000-0003-0522-767X

к.м.н., врач-невролог, с.н.с. 1-го неврологического отделения ФГБНУ НЦН

Россия, Москва

Полина Игоревна Кузнецова

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: angioneurology0@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4626-6520

к.м.н., врач-невролог, н.с. 1-го неврологического отделения ФГБНУ НЦН

Россия, Москва

Андрей Сергеевич Мазур

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: a1699466@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8960-721X

аспирант 1-го неврологического отделения ФГБНУ НЦН

Россия, Москва

Алла Анатольевна Шабалина

ФГБНУ «Научный центр неврологии»

Email: ashabalina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9604-7775

д.м.н., в.н.с., рук. лаб. гемореологии, гемостаза и фармакокинетики (с клинической лабораторной диагностикой) ФГБНУ НЦН

Россия, Москва

Список литературы

  1. Mettananda K.C.D., Eshani M.D.P., Wettasinghe L.M. et al. Prevalence and correlates of carotid artery stenosis in a cohort of Sri Lankan ischaemic stroke patients. BMC Neurol. 2021; 21: 385. doi: 10.1186/s12883-021-02415-1
  2. Song P., Fang Z., Wang H. et al. Global and regional prevalence, burden, and risk factors for carotid atherosclerosis: a systematic review, meta-analysis, and modelling study. Lancet Glob. Health. 2020; 8(5): e721–e729. doi: 10.1016/S2214-109X(20)30117-0
  3. Танашян М.М., Лагода О.В., Раскуражев А.А. и др. Экстра- versus интракраниальный атеросклероз: две грани одной проблемы. Российский неврологический журнал. 2022; 27(3): 11–19. Tanashyan M.M., Lagoda O.V., Raskurazhev A.A. et al. Extra- versus intracranial atherosclerosis: two facets of the same problem. Russian Neurological Journal. 2022; 27(3): 11–19. (In Russ.) doi: 10.30629/2658-7947-2022-27-3-11-19
  4. Раскуражев А.А., Танашян М.М. Роль микроРНК в цереброваскулярной патологии. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2019; 13(3): 41–46. Raskurazhev A.A., Tanashyan M.M. The role of micro-RNA in cerebrovascular disease. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2019; 13(3): 41–46. (In Russ.) doi: 10.25692/ACEN.2019.3.6
  5. Кучер А.Н., Назаренко М.С. Роль микро-РНК при атерогенезе. Кардиология. 2017; 57(9): 65–76. Kucher A.N., Nazarenko M.S. The role of microRNA in atherogenesis. Cardiology. 2017; 57(9): 65–76. (In Russ.) doi: 10.18087/cardio.2017.9.10022
  6. Badacz R., Przewłocki T., Legutko J. et al. microRNAs associated with carotid plaque development and vulnerability: the clinician’s perspective. Int. J. Mol. Sci. 2022; 23(24): 15645. doi: 10.3390/ijms232415645
  7. Раскуражев А.А., Шабалина А.А., Кузнецова П.И., Танашян М.М. МикроРНК как значимые биомаркеры атеросклеротической цереброваскулярной патологии. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2022; 16(1): 5–13. Raskurazhev A.A., Shabalina A.A., Kuznetsova P.I., Tanashyan M.M. Micro- RNA as significant biomarkers of cerebrovascular atherosclerosis. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2022; 16(1): 5–13. (In Russ.) doi: 10.54101/ACEN.2022.1.1
  8. Raskurazhev A.A., Kuznetsova P.I., Shabalina A.A., Tanashyan M.M. MicroRNA and hemostasis profile of carotid atherosclerosis. Int. J. Mol. Sci. 2022: 23: 10974. doi: 10.3390/ijms231810974
  9. Licursi V., Conte F., Fiscon G., Paci P. MIENTURNET: an interactive web tool for microRNA-target enrichment and network-based analysis. BMC Bioinformatics. 2019; 20(1): 545. doi: 10.1186/s12859-019-3105-x
  10. Widlansky M.E., Gokce N., Keaney J.F. Jr, Vita J.A. The clinical implications of endothelial dysfunction. J. Am. Coll. Cardiol. 2003; 42(7): 1149–1160. doi: 10.1016/s0735-1097(03)00994-x
  11. Deng X., Chu X., Wang P. et al. MicroRNA-29a-3p reduces TNFα-induced endothelial dysfunction by targeting tumor necrosis factor receptor 1. Mol. Ther. Nucleic Acids. 2019; 18: 903–915. doi: 10.1016/j.omtn.2019.10.014
  12. Zhang Y, Wang L, Xu J, et al. Up-regulated miR-106b inhibits ox-LDL-induced endothelial cell apoptosis in atherosclerosis. Braz. J. Med. Biol. Res. 2020; 53(3): e8960. doi: 10.1590/1414-431X20198960
  13. Cheng H.S., Sivachandran N., Lau A. et al. MicroRNA-146 represses endothelial activation by inhibiting pro-inflammatory pathways. EMBO Mol. Med. 2013; 5(7): 1017–1034. doi: 10.1002/emmm.201202318
  14. Wang C., Liu C., Shi J. et al. Nicotine exacerbates endothelial dysfunction and drives atherosclerosis via extracellular vesicle-miRNA. Cardiovasc. Res. 2022; 25:cvac140. doi: 10.1093/cvr/cvac140
  15. Kuo H.M., Lin C.Y., Lam H.C. et al. PTEN overexpression attenuates angiogenic processes of endothelial cells by blockade of endothelin-1/endothelin B receptor signaling. Atherosclerosis. 2012; 221(2): 341–349. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2010.08.067
  16. Moulton K.S., Li M., Strand K. et al. PTEN deficiency promotes pathological vascular remodeling of human coronary arteries. JCI Insight. 2018; 3(4): e97228. doi: 10.1172/jci.insight.97228
  17. Gao Y., Li G., Fan S. et al. Circ_0093887 upregulates CCND2 and SUCNR1 to inhibit the ox-LDL-induced endothelial dysfunction in atherosclerosis by functioning as a miR-876-3p sponge. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2021; 48(8): 1137–1149. doi: 10.1111/1440-1681.13504
  18. Feng J., Li A., Deng J. et al. miR-21 attenuates lipopolysaccharide-induced lipid accumulation and inflammatory response: potential role in cerebrovascular disease. Lipids Health Dis. 2014; 13: 27. doi: 10.1186/1476-511X-13-27
  19. Price N.L., Rotllan N., Canfrán-Duque A. et al. Genetic dissection of the impact of miR-33a and miR-33b during the progression of atherosclerosis. Cell Rep. 2017; 21(5): 1317–1330. doi: 10.1016/j.celrep.2017.10.023
  20. Tang X.E., Li H., Chen L.Y. et al. IL-8 negatively regulates ABCA1 expression and cholesterol efflux via upregulating miR-183 in THP-1 macrophage-derived foam cells. Cytokine. 2019; 122: 154385. doi: 10.1016/j.cyto.2018.04.028
  21. Fan M., Huang Y., Li K. et al. ox-LDL regulates proliferation and apoptosis in VSMCs by controlling the miR-183-5p/FOXO1. Genes Genomics. 2022; 44(6): 671–681. doi: 10.1007/s13258-022-01236-x
  22. Rafiei A., Ferns G.A., Ahmadi R. et al. Expression levels of miR-27a, miR-329, ABCA1, and ABCG1 genes in peripheral blood mononuclear cells and their correlation with serum levels of oxidative stress and hs-CRP in the patients with coronary artery disease. IUBMB Life. 2021; 73(1): 223–237. doi: 10.1002/iub.2421
  23. Li J., Li K., Chen X. Inflammation-regulatory microRNAs: Valuable targets for intracranial atherosclerosis. J. Neurosci. Res. 2019; 97(10): 1242–1252. doi: 10.1002/jnr.24487
  24. Pankratz F., Hohnloser C., Bemtgen X. et al. MicroRNA-100 suppresses chronic vascular inflammation by stimulation of endothelial autophagy. Circ. Res. 2018; 122(3): 417–432. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.117.311428
  25. Yang K., He Y.S., Wang X.Q. et al. MiR-146a inhibits oxidized low-density lipoprotein-induced lipid accumulation and inflammatory response via targeting toll-like receptor 4. FEBS Lett. 2011; 585(6): 854–860. doi: 10.1016/j.febslet.2011.02.009
  26. Döring Y., Noels H., van der Vorst E.P.C. et al. Vascular CXCR4 limits atherosclerosis by maintaining arterial integrity: evidence from mouse and human studies. Circulation. 2017; 136(4): 388–403. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.027646
  27. Magenta A., Greco S., Gaetano C., Martelli F. Oxidative stress and microRNAs in vascular diseases. Int. J. Mol. Sci. 2013; 14(9): 17319–17346. doi: 10.3390/ijms140917319
  28. Yang S., Mi X., Chen Y. et al. MicroRNA-216a induces endothelial senescence and inflammation via Smad3/IκBα pathway. J. Cell Mol. Med. 2018; 22(5): 2739–2749. doi: 10.1111/jcmm.13567
  29. Yang S., Chen Y., Mi X. et al. MicroRNA-216a promotes endothelial inflammation by smad7/IκBα pathway in atherosclerosis. Dis. Markers. 2020; 2020: 8864322. doi: 10.1155/2020/8864322
  30. van Ingen E., Foks A.C., Woudenberg T. et al. Inhibition of micro- RNA-494-3p activates Wnt signaling and reduces proinflammatory macrophage polarization in atherosclerosis. Mol. Ther. Nucleic Acids. 2021; 26: 1228–1239. doi: 10.1016/j.omtn.2021.10.027
  31. Zhu L., Wang Y., Qiao F. microRNA-223 and microRNA-126 are clinical indicators for predicting the plaque stability in carotid atherosclerosis patients. J. Hum. Hypertens. 2022. doi: 10.1038/s41371-022-00760-3
  32. Chen L., Zheng S.Y., Yang C.Q. et al. MiR-155-5p inhibits the proliferation and migration of VSMCs and HUVECs in atherosclerosis by targeting AKT1. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2019; 23(5): 2223–2233. doi: 10.26355/eurrev_201903_17270
  33. Xu W., Qian L., Yuan X., Lu Y. MicroRNA-223-3p inhibits oxidized low-density lipoprotein-mediated NLRP3 inflammasome activation via directly targeting NLRP3 and FOXO3. Clin. Hemorheol. Microcirc. 2022; 81(3): 241–253. doi: 10.3233/CH-211232
  34. Sun B., Shan Z., Sun G., Wang X. Micro-RNA-183-5p acts as a potential diagnostic biomarker for atherosclerosis and regulates the growth of vascular smooth muscle cell. J. Chin. Med. Assoc. 2021; 84(1): 33–37. doi: 10.1097/JCMA.0000000000000433
  35. Xu H., Cui Y., Liu X. et al. miR-1290 promotes IL-8-mediated vascular endothelial cell adhesion by targeting GSK-3β. Mol. Biol. Rep. 2022; 49(3): 1871–1882. doi: 10.1007/s11033-021-06998-3
  36. Sun B., Cao Q., Meng M., Wang X. MicroRNA-186-5p serves as a diagnostic biomarker in atherosclerosis and regulates vascular smooth muscle cell proliferation and migration. Cell Mol. Biol. Lett. 2020; 25: 27. doi: 10.1186/s11658-020-00220-1
  37. Shi Y., Li H., Gu J. et al. Wnt5a/Ror2 promotes vascular smooth muscle cells proliferation via activating PKC. Folia Histochem. Cytobiol. 2022; 60(3): 271–279. doi: 10.5603/FHC.a2022.0026
  38. Wang W., Ma F., Zhang H. MicroRNA-374 is a potential diagnostic biomarker for atherosclerosis and regulates the proliferation and migration of vascular smooth muscle cells. Cardiovasc. Diagn. Ther. 2020; 10(4): 687–694. doi: 10.21037/cdt-20-444
  39. Sun H., Wu S., Sun B. MicroRNA-532-5p protects against atherosclerosis through inhibiting vascular smooth muscle cell proliferation and migration. Cardiovasc. Diagn. Ther. 2020; 10(3): 481–489. doi: 10.21037/cdt-20-91

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. МикроРНК, ассоциированные с эндотелиальной дисфункцией (прямоугольники на белом фоне), и их таргеты (эллипсы на зелёном фоне).

Скачать (231KB)
Метаданные
3. Рис. 2. МикроРНК, ассоциированные с липидным метаболизмом (прямоугольники на белом фоне), и их таргеты (эллипсы на зелёном фоне).

Скачать (209KB)
Метаданные
4. Рис. 3. МикроРНК, ассоциированные с воспалением (прямоугольники на белом фоне), и их таргеты (эллипсы на зелёном фоне).

Скачать (185KB)
Метаданные
5. Рис. 4. МикроРНК, ассоциированные с регуляцией ангиогенеза, пролиферацией гладкомышечных клеток (прямоугольники на белом фоне), и их таргеты (эллипсы на зелёном фоне).

Скачать (214KB)
Метаданные

© Танашян М.М., Раскуражев А.А., Кузнецова П.И., Мазур А.С., Шабалина А.А., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии 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».