• Експресія генів TIMP1, TIMP2, THBS1 та THBS2 у клітинах крові підлітків за умов ожиріння з нормальною та порушеною чутливістю до інсуліну
До змісту

Експресія генів TIMP1, TIMP2, THBS1 та THBS2 у клітинах крові підлітків за умов ожиріння з нормальною та порушеною чутливістю до інсуліну

SOVREMENNAYA PEDIATRIYA.2015.4(68):119-122; doi 10.15574/SP.2015.68.119 

Експресія генів TIMP1, TIMP2, THBS1 та THBS2 у клітинах крові підлітків за умов ожиріння з нормальною та порушеною чутливістю до інсуліну

Мінченко Д. О. 
Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, м. Київ

Мета: дослідити рівень експресії генів, що кодують протеїни позаклітинного матриксу (тканинних інгібіторів металопептидаз TIMP1 та TIMP2 і тромбоспондинів THBS1 та THBS2), у клітинах крові підлітків з ожирінням, як за нормальної, так і порушеної чутливості до інсуліну.

Пацієнти і методи. Дослідження проведені на трьох групах підлітків чоловічої статі віком біля 14 років — без ознак ожиріння (контроль) та з ожирінням, що мали як нормальну, так і порушену чутливість до інсуліну. РНК виділяли із клітин крові, і рівень експресії генів визначали методом кількісної полімеразної ланцюгової реакції.

Результати. Встановлено, що рівень експресії генів TIMP1 та TIMP2 збільшується у два та чотири рази відповідно, а генів THBS1 та THBS2, навпаки, знижується у клітинах крові підлітків за умов ожиріння і нормальної чутливості до інсуліну порівняно з контрольною групою. За умов розвитку резистентності до інсуліну на тлі ожиріння спостерігається подальше різке посилення експресії гена TIMP1 та зниження рівня експресії генів TIMP2, THBS1 і THBS2 у клітинах крові, причому зміни в експресії генів TIMP2 та THBS1 були виразнішими порівняно з двома іншими генами.

Висновки. Рівень експресії групи генів поліфункціональних протеїнів позаклітинного матриксу, які задіяні у регуляції процесів проліферації, суттєво порушується у клітинах крові підлітків за умов ожиріння, як з нормальною, так і пригніченою чутливістю до інсуліну, причому з резистентністю до інсуліну за умов ожиріння асоціюються зміни в експресії усіх досліджених генів, що свідчить про їх причетність до розвитку резистентності до інсуліну та інтолерантності до глюкози.

Ключові слова: ожиріння, підлітки, резистентність до інсуліну, експресія генів, TIMP1, TIMP2, THBS1, THBS2, клітини крові. 

Литература:

1. Тяжка ОВ, Мінченко ДО, Молявко ОС та ін. 2014. Експресія генів ALDOC, TIGAR, ENO1 та ENO2 у крові дітей чоловічої статі з ожирінням, ускладненим резистентністю до інсуліну. Суч педіатрія. 6(62): 112—115.

2. Yamaoka M, Maeda N, Nakamura S et al. 2012. A pilot investigation of visceral fat adiposity and gene expression profile in peripheral blood cells. PLoS One. 7;10: 47377.

3. Yamaoka M, Maeda N, Takayama Y et al. 2014. Adipose hypothermia in obesity and its association with period homolog 1, insulin sensitivity, and inflammation in fat. PLoS One. 9;11: 112813.

4. Huang W, Ramsey KM, Marcheva B, Bass J. 2011. Circadian rhythms, sleep, and metabolism. J Clin Invest. 121;6: 2133—2141. http://dx.doi.org/10.1172/JCI46043; PMid:21633182 PMCid:PMC3104765

5. Burnside MN, Pyatt RE, Hughes A et al. 2015. Complex brain malformations associated with chromosome 6q27 gain that includes THBS2, which encodes thrombospondin 2, an astrocyte-derived protein of the extracellular matrix. Pediatr Dev Pathol. 18;1: 59—65. http://dx.doi.org/10.2350/14-06-1516-CR.1; PMid:25299246

6. Ozcan U, Cao Q, Yilmaz E, Lee AH et al. 2004. Endoplasmic reticulum stress links obesity, insulin action, and type 2 diabetes. Science. 306;5695: 457—461. http://dx.doi.org/10.1126/science.1103160; PMid:15486293

7. Ando H, Kumazaki M, Motosugi Y et al. 2011. Impairment of peripheral circadian clocks precedes metabolic abnormalities in ob/ob mice. Endocrinology. 152;4: 1347—1354. http://dx.doi.org/10.1210/en.2010-1068; PMid:21285316

8. Kovac J, Husse J, Oster H. 2009. A time to fast, a time to feast: the crosstalk between metabolism and the circadian clock. Mol Cells. 282: 75—80. http://dx.doi.org/10.1007/s10059-009-0113-0; PMid:19714310

9. Lee J, Ozcan U. 2014. Unfolded Protein Response Signaling and Metabolic Diseases. J Biol Chem. 289;3: 1203—1211. http://dx.doi.org/10.1074/jbc.R113.534743; PMid:24324257 PMCid:PMC3894306

10. Manie SN, Lebeau J, Chevet E. 2014. Cellular mechanisms of endoplasmic reticulum stress signaling in health and disease. 3. Orchestrating the unfolded protein response in oncogenesis: an update. Am J Physiol Cell Physiol. 307;10: 901—907. http://dx.doi.org/10.1152/ajpcell.00292.2014; PMid:25186011

11. Zhu M, Zhang N, He S et al. 2014. MicroRNA-106a targets TIMP2 to regulate invasion and metastasis of gastric cancer. FEBS Lett. 588;4: 600—607. http://dx.doi.org/10.1016/j.febslet.2013.12.028; PMid:24440352

12. Bochkov VN, Philippova M, Oskolkova O et al. 2006. Oxidized phospholipids stimulate angiogenesis via induction of VEGF, IL-8, COX-2 and ADAMTS-1 metalloprotease, implicating a novel role for lipid oxidation in progression and destabilization of atherosclerotic lesions. Circ Res. 99;8: 900—908. http://dx.doi.org/10.1161/01.RES.0000245485.04489.ee; PMid:16973904

13. Minchenko D, Ratushna O, Bashta Y et al. 2013. The expression of TIMP1, TIMP2, VCAN, SPARC, CLEC3B and E2F1 in subcutaneous adipose tissue of obese males and glucose intolerance. CellBio. 2;2: 25—33. http://dx.doi.org/10.4236/cellbio.2013.22006

14. Stein JJ, Iwuchukwu C, Maier KG, Gahtan V. 2014. Thrombospondin-1-induced vascular smooth muscle cell migration and proliferation are functionally dependent on microRNA-21. Surgery. 155;2: 228—233. http://dx.doi.org/10.1016/j.surg.2013.08.003; PMid:24314882

15. Meissburger B, Stachorski L, Roder E et al. 2011. Tissue inhibitor of matrix metalloproteinase 1 (TIMP1) controls adipogenesis in obesity in mice and in