Alu-полиморфизм генов-регуляторов аутофагии и апоптоза как фактор продолжительности жизни человека

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для оценки вклада Alu-инсерций в генах-кандидатах старения и долголетия ACE, PLAT, COL13A1, LAMA2, CDH4, SEMA6A, PKHD1L1, STK38L, HECW1, TEAD1 в выживаемость на фоне старческого физиологического и патологического фенотипа проведен анализ ассоциаций с продолжительностью жизни. Получены данные о причинах смерти 1382 человек преклонного возраста из выборки татар, проживающих в Республике Башкортостан (всего 1790 человек от 18 до 109 лет). Риск смерти оказался повышен у лиц с Alu-инсерцией в гене STK38L (Ya5ac2145*II, HR = 2.07, P = 0.022). Alu-инсерционные варианты генов HECW1 и TEAD1 продемонстрировали протективный в отношении выживаемости эффект (Ya5NBC182*II, HR = 0.71, P = 0.038 и Ya5ac2013*II, HR = 0.74, P = 0.035 соответственно). С выживаемостью при различных клинических фенотипах ассоциированы Alu-полиморфные варианты генов SEMA6A (Yb8NBC597*ID, HR = 0.54, P = 0.016 при цереброваскулярных заболеваниях), TEAD1 (Ya5ac2013*II, HR = 0.57, P = 0.016 при сердечно-сосудистых патологиях) и LAMA2 (Ya5-MLS19*ID, HR = 0.36, P = 0.03 при полиморбидности). Таким образом, с выживаемостью и достижением долголетия оказались ассоциированы гены, вовлеченные в регуляцию аутофагии и апоптоза.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Эрдман

Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук; Башкирский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: danivera@mail.ru
Россия, Уфа; Уфа

Д. Д. Каримов

Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук; Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека

Email: danivera@mail.ru
Россия, Уфа; Уфа

И. А. Туктарова

Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук

Email: danivera@mail.ru
Россия, Уфа

А. А. Петинцева

Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук

Email: danivera@mail.ru
Россия, Уфа

Я. Р. Тимашева

Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук; Башкирский государственный медицинский университет

Email: danivera@mail.ru
Россия, Уфа; Уфа

Т. Р. Насибуллин

Институт биохимии и генетики – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук

Email: danivera@mail.ru
Россия, Уфа

Список литературы

  1. Мушкамбаров Н.Н. Геронтология in polemico. Монография. М.: “Мед. информ. агентство”, 2011. 464 с.
  2. Чупаха М.В., Белоусова О.Н., Сухатерина Е.В. Характеристика биологического возраста и данных антропометрии при артериальной гипертензии на фоне метаболического синдрома у пациентов среднего и пожилого возраста // Соврем. проблемы здравоохранения и мед. статистики. 2024. № 1. С. 335–347. https://doi.org/10.24412/2312-2935-2024-1-335-347
  3. Maier H., Jeune B., Vaupel J.W. Exceptional Lifespans. Springer Nature, 2021. 344 p.
  4. Le Breton A., Bettencourt M.P., Gendrel A.V. Navigating the brain and aging: Exploring the impact of transposable elements from health to disease // Front. Cell. Dev. Biol. 2024. V. 12. https://doi.org/10.3389/fcell.2024.1357576
  5. Maxwell P.H. What might retrotransposons teach us about aging? // Curr. Genet. 2016. V. 62. P. 277–282. https://doi.org/10.1007/s00294-015-0538-2
  6. Li M., Schifanella L., Larsen P.A. Alu retrotransposons and COVID-19 susceptibility and morbidity // Hum. Genomics. 2021. V. 15. P. 2–11. https://doi.org/10.1186/s40246-020-00299-9
  7. Эрдман В.В., Каримов Д.Д., Насибуллин Т.Р. и др. Роль Alu-полиморфизма генов PLAT, PKHD1L1, STK38L и TEAD1 в формировании признака долгожительства // Успехи геронтологии. 2016. Т. 29. № 5. С. 709–716.
  8. Каримов Д.Д., Эрдман В.В., Насибуллин Т.Р. и др. Alu-инсерционно-делеционный полиморфизм генов COL13A1 и LAMA2: анализ ассоциаций с долгожительством // Генетика. 2016. Т. 52. №. 10. С. 1185–1193. https://doi.org/10.7868/S0016675816100039
  9. Erdman V.V., Karimov D.D., Tuktarova I.A. et al. Alu deletions in LAMA2 and CDH4 genes are key components of polygenic predictors of longevity // Intern. J. of Mol. Sci. 2023. № 21. https://doi.org/10.3390/ijms232113492
  10. Wang D., He J., Huang B. et al. Emerging role of the Hippo pathway in autophagy // Cell Death & Disease. 2020. V. 11. № 10. P. 880. https://doi.org/10.1038/s41419-020-03069-6
  11. Zhou Y.H., Huang T.T., Cheng A.S.L. et al. The TEAD family and its oncogenic role in promoting tumorigenesis // Intern. J. Mol. Sci. 2016. V. 17. № 1. P. 138. https://doi.org/10.3390/ijms17010138
  12. Reed M.J., Damodarasamy M., Banks W.A. The extracellular matrix of the blood-brain barrier: Structural and functional roles in health, aging, and Alzheimer’s disease // Tissue Barriers. 2019. V. 7. № 4. https://doi.org/10.1080/21688370.2019.1651157
  13. Carmignac V., Svensson M., Körner Z. еt аl. Autophagy is increased in laminin α2 chain-deficient muscle and its inhibition improves muscle morphology in a mouse model of MDC1A // Human Mol. Genet. V. 20. № 24. P. 4891–4902. https://doi.org/10.1093/hmg/ddr427
  14. Fard D., Tamagnone L. Semaphorins in health and disease // Cytokine & Growth Factor Reviews. 2021. V. 57. P. 55–63. https://doi.org/10.1016/j.cytogfr.2020.05.006
  15. Zhang C., Hong C.D., Wang H.L. et al. The role of semaphorins in small vessels of the eye and brain // Pharmacol. Research. 2020. V. 160. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2020.105044
  16. Kaushik A., Parashar S., Ambasta R.K., Kumar P. Ubiquitin E3 ligases assisted technologies in protein degradation: Sharing pathways in neurodegenerative disorders and cancer // Ageing Res. Reviews. 2024. V. 96. P. 102279. https://doi.org/10.1016/j.arr.2024.102279
  17. Le D., Brown L., Malik K., Murakami S. Two opposing functions of angiotensin-converting enzyme (ACE) that links hypertension, dementia, and aging // Intern. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 24. https://doi.org/10.3390/ijms222413178
  18. Loos R.J.F., Yeo G.S.H. The genetics of obesity: from discovery to biology // Nature Rev. Genet. 2022. V. 23. № 2. P. 120–133. https://doi.org/10.1038/s41576-021-00414-z
  19. Yepes M. The plasminogen activation system promotes neurorepair in the ischemic brain // Current Drug Targets. 2019. V. 20. № 9. P. 953–959. https://doi.org/10.2174/1389450120666181211144550
  20. Resink T.J., Joshi M.B., Kyriakakis E. Cadherins and cardiovascular disease // Swiss Med. Weekly. 2009. V. 139. № 0910. P. 122–134.
  21. Cordaux R., Batzer M.A. The impact of retrotransposons on human genome evolution // Nature Rev. Genet. 2009. V. 10. № 10. P. 691–703. https://doi.org/10.1038/nrg2640
  22. Nefedova L.N., Kim A.I. The role of retroelements in the evolution of animal genomes // Biol. Bul. Reviews. 2022. V. 12. № 1. P. 29–40. https://doi.org/10.1134/S2079086422010042
  23. Davidson-Pilon C. Lifelines: Survival analysis in Python // J. Open Source Software. 2019. V. 4. № 40. P. 1317. https://doi.org/10.21105/joss.01317
  24. Cao L., Li H., Liu X. et al. Expression and regulatory network of E3 ubiquitin ligase NEDD4 family in cancers // BMC Cancer. 2023. V. 23. № 1. P. 526. https://doi.org/10.1186/s12885-023-11007-w
  25. Li Y., Zhang L., Zhou J. et al. Nedd4 E3 ubiquitin ligase promotes cell proliferation and autophagy // Cell Proliferation. 2015. V. 48. № 3. P. 338–347. https://doi.org/10.1111/cpr.12184
  26. Li Y., Ozaki T., Kikuchi H. et al. A novel HECT-type E3 ubiquitin protein ligase NEDL1 enhances the p53-mediated apoptotic cell death in its catalytic activity-independent manner // Oncogene. 2008. V. 27. № 26. P. 3700–3709. https://doi.org/10.1038/sj.onc.1211032
  27. Quiroga M., Rodríguez-Alons A., Alfonsín G. et al. Protein degradation by E3 ubiquitin ligases in cancer stem cells // Cancers. 2022. V. 14. https://doi.org/10.3390/cancers14040990
  28. Huang S.S., Hsu L.J., Chang N.S. Functional role of WW domain-containing proteins in tumor biology and diseases: Insight into the role in ubiquitin-proteasome system // FASEB Bioadv. 2020. V. 2. P. 234–253. https://doi.org/10.1096/fba.2019-00060
  29. Гомбоева Д.Е., Брагина Е.Ю., Назаренко М.С., Пузырев В.П. Обратная коморбидность между онкологическими заболеваниями и болезнью Гентингтона: обзор эпидемиологических и биологических доказательств // Генетика. 2020. Т. 56. № 3. С. 260–271. https://doi.org/10.31857/S0016675820030054
  30. Piccolo S., Dupont S., Cordenonsi M. The biology of YAP/TAZ: Hippo signaling and beyond // Physiol. Reviews. 2014. V. 94. № 4. P. 1287–1312. https://doi.org/10.1152/physrev.00005.2014
  31. Ramaccini D., Pedriali G., Perrone M. et al. Some insights into the regulation of cardiac physiology and pathology by the Hippo pathway // Biomedicines. 2022. V. 10. № 3. P. 726. https://doi.org/10.3390/biomedicines10030726
  32. Lin K.C., Park H.W., Guan K.L. Regulation of the Hippo pathway transcription factor TEAD // Trends Biochem. Sci. 2017. V. 42. P. 862–872. https://doi.org/10.1016/j.tibs.2017.09.003
  33. Zhang Y., Ren Y., Li X. et al. A review on decoding the roles of YAP/TAZ signaling pathway in cardiovascular diseases: Bridging molecular mechanisms to therapeutic insights // Intern. J. Biol. Macromolecules. 2024. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132473
  34. Hergovich A. The roles of NDR protein kinases in Hippo signalling // Genes. 2016. V. 7. № 5. P. 21. https://doi.org/10.3390/genes7050021
  35. Sharif A.A.D., Hergovich A. The NDR/LATS protein kinases in immunology and cancer biology // Seminars in Cancer Biology. 2018. V. 48. P. 104–114.
  36. Jonischkies K., Del Angel M., Demiray Y.E. et al. The NDR family of kinases: Essential regulators of aging // Frontiers in Mol. Neurosci. 2024. V. 17. https://doi.org/10.3389/fnmol.2024.1371086
  37. Rawat P., Thakur S., Dogra S. et al. Diet-induced induction of hepatic serine/threonine kinase STK38 triggers proinflammation and hepatic lipid accumulation // J. Biol. Chemistry. 2023. V. 299. № 5. https://doi.org/10.1016/j.jbc.2023.104678
  38. Aman Y., Schmauck-Medina T., Hansen M. et al. Autophagy in healthy aging and disease // Nat. Aging. 2021. V. 1. № 8. P. 634–650. https://doi.org/10.1038/s43587-021-00098-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Накопленный риск смертности от всех причин в общей группе, ассоциированный с Alu-инсерцией в генах STK38L (a), TEAD1 (б) и HECW1 (в и г).

Скачать (300KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Накопленный риск смертности от всех причин в группе мужчин, ассоциированный с Alu-инсерцией в гене STK38L.

Скачать (77KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Накопленный риск смертности от всех причин в группе женщин, ассоциированный с Alu-инсерцией в гене HECW1.

Скачать (80KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Накопленный риск смертности в группах, дифференцированных по причинам смерти: от цереброваскулярных заболеваний, ассоциированный с Alu-инсерцией в гене SEMA6A (а); от сердечно-сосудистых заболеваний, ассоциированный с Alu-инсерцией в гене TEAD1 (б); при полиморбидности, ассоциированный с Alu-инсерцией в гене LAMA2 (в).

Скачать (154KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025