Hygiene and SanitationHygiene and SanitationГигиена и санитария0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman67876510.47470/0016-9900-2025-104-3-318-322qowijnOCCUPATIONAL HEALTHМЕДИЦИНА ТРУДАResearch ArticleInfluence of ApoE gene polymorphism on development of obesity and blood biochemical parameters in coal mine workersВлияние полиморфизма гена ApoE на развитие ожирения и биохимические показатели крови работников угольных шахтhttps://orcid.org/0000-0002-6987-8247YakovlevaAnastasia A.ЯковлеваАнастасия Александровна

Engineer, Department of Genetics and Fundamental Medicine, Kemerovo State University, Kemerovo, 650000, Russian Federation

Инженер каф. генетики и фундаментальной медицины, КемГУ, 650000, Кемерово, Россия

asya-kemerovo2012@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3485-9123MininaVarvara I.МининаВарвара Ивановна

DSc (Biology), Head of the Department of Genetics and Fundamental Medicine, Kemerovo State University, Kemerovo, 650000, Russian Federation

Доктор биол. наук, зав. каф. генетики и фундаментальной медицины, КемГУ, 650000, Кемерово, Россия

vminina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7183-6647SobolevaOlga A.СоболеваОльга Александровна

Leading processing engineer, Laboratory of Cytogenetics, Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Kemerovo, 650000, Russian Federation

Ведущий инженер-технолог лаб. цитогенетики ФИЦ УУХ СО РАН, 650000, Кемерово, Россия

soboleva.olga88@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0007-9130-9060BorisovaOlga I.БорисоваОльга Игоревна

Student of Kemerovo State University, Kemerovo, 650000, Russian Federation

Студентка КемГУ, 650000, Кемерово, Россия

https://orcid.org/0000-0003-2169-9255BulatovaOlga V.БулатоваОльга Владимировна

Associate Professor, Department of Genetics and Fundamental Medicine, Kemerovo State University, Kemerovo, 650000, Russian Federation

Доцент каф. генетики и фундаментальной медицины, КемГУ, 650000, Кемерово, Россия

https://orcid.org/0000-0002-5630-3196ProsekovAlexander Yu.ПросековАлександр Юрьевич

DSc (Engineering), Professor, Laboratory of Biocatalysis, Kemerovo State University, Kemerovo, 650000, Russian Federation

Доктор техн. наук, профессор лаб. биокатализа КемГУ, 650000, Кемерово, Россия

aprosekov@rambler.ruKemerovo State UniversityФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет»Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук»150320251043VOL 104, NO3 (2025)ТОМ 104, №3 (2025)31832221042025Copyright ©; 2025,Copyright ©; 2025,2025https://journals.eco-vector.com/0016-9900/article/view/678765

Introduction. The prevalence of obesity is becoming more relevant every year. Individuals with increased body weight show alterations in various biochemical parameters including lipid profile. One of the genes involved in the regulation of lipid metabolism is the APOE gene.

The aim of the work. To study the influence of ApoE gene on biochemistry parameters and BMI level in coal mine workers.

Materials and Methods. Data of one hundred thirty four coal mine workers were included. Venous blood was collected from all participants for DNA and serum isolation. Further genotyping was carried out for two polymorphic variants of ApoE gene (rs7412 and rs429358). Along with this, blood biochemical parameters were evaluated.

Results. While studying the effect of two polymorphic variants on BMI in subjects, a significant association was noted among carriers of E2/E3 and E3/E3 genotypes. Among biochemical indices, had an effect on cholesterol, folic acid, homocysteine, total calcium, low density lipoproteins, alkaline phosphatase, γ-glutamyltransferase, and fibrinogen.

Limitations. The results obtained characterize the situation at a specific production site (coal mine) in a particular region (Russia, Western Siberia). In the future, the reproducibility of the results of our study will be tested on other, larger samples with a wide range of genetic variants related to lipid metabolism and eating behaviour.

Conclusion. The results obtained in this study may be useful for further work in the formation of certain risk groups and preventive measures.

Compliance with ethical standards. The study was approved by the decision of the Ethical Committee of Kemerovo State University (protocol No. 11 of 13 June 2024). All participants gave informed voluntary written consent to participate in the study.

Contribution: Yakovleva A.A. – material collection and data processing, text writing; Minina V.I. – research concept and design, editing; Soboleva O.A. – Material collection and data processing; Borisova O.I. – material collection and data processing; Bulatova O.V. – editing; Prosekov A.Y. – research concept and design. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Acknowledgement. The study had no sponsorship.

Received: June 25, 2024 / Accepted: December 3, 2024 / Published: March 31, 2025

Введение. Распространённость ожирения увеличивается с каждым годом. У людей с повышенной массой тела отмечаются изменения различных биохимических показателей, в том числе и липидного профиля. Одним из генов, участвующих в регуляции обмена липидов, является ApoE.

Цель работы – изучение влияния гена ApoE на биохимические показатели и индекс массы тела (ИМТ) у работников угольной шахты для возможной коррекции питания.

Материалы и методы. Были обследованы 134 работника угольной шахты. Для выделения ДНК и сыворотки отбирали венозную кровь. Дальнейшее генотипирование проводили по двум полиморфным вариантам гена АроЕ (rs7412 и rs429358), также оценивали биохимические показатели крови.

Результаты. При изучении влияния двух полиморфных вариантов на ИМТ испытуемых отметили значимую связь у носителей генотипов E2/E3 и E3/E3. Ген АроЕ оказывал влияние на такие биохимические показатели, как холестерин, фолиевая кислота, гомоцистеин, кальций общий, липопротеины низкой плотности, щелочная фосфатаза, гамма-глутамилтрансфераза, фибриноген.

Ограничения исследования. Полученные результаты характеризуют ситуацию на конкретном производстве (угольная шахта) отдельно взятого региона (Россия, Западная Сибирь). В дальнейшем предстоит проверить воспроизводимость результатов нашего исследования на больших по объёму выборках с широким спектром генетических вариантов, связанных с обменом липидов и пищевым поведением.

Заключение. Полученные результаты могут быть полезны для дальнейшей работы при формировании определённых групп риска и проведения профилактических мероприятий.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено решением этического комитета Кемеровского государственного университета (протокол № 11 от 13 июня 2024 г.). Все участники дали информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании.

Участие авторов: Яковлева А.А. – сбор материала и обработка данных, написание текста; Минина В.И. – концепция и дизайн исследования, редактирование; Соболева О.А. – сбор материала и обработка данных; Борисова О.И. – сбор материала и обработка данных; Булатова О.В. – редактирование; Просеков А.Ю. – концепция и дизайн исследования. Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией настоящей статьи.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила: 25.06.2024 / Принята к печати: 03.12.2024 / Опубликована: 31.03.2025

obesityApoEcholesterollipid metabolismожирениеген АроЕхолестеринлипидный обменTimofeev Yu.S., Dzhioeva O.N., Drapkina O.M. Circulating biological markers of obesity: towards a systems approach. Kardiovaskulyarnaya terapiya i profilaktika. 2014; 22(4): 85–93. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2023-3551 https://elibrary.ru/qfortp (in Russian)Тимофеев Ю.С., Джиоева О.Н., Драпкина О.М. Циркулирующие биологические маркеры ожирения: на пути к системному подходу. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2014; 22(4): 85–93. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2023-3551 https://elibrary.ru/qfortpPolyanina D.D., Bereza I.A., Amromina A.M., Shaikhova D.R., Astakhova S.G., Sutunkova M.P., et al. Polymorphism of the APOE gene as a risk factor of obesity in workers exposed to occupational hazards at ferrous metallurgy enterprises. Analiz riska zdorov’yu. 2023; (2): 155–9. https://doi.org/10.21668/health.risk/2023.2.15 https://elibrary.ru/pclbmi (in Russian)Полянина Д.Д., Берёза И.А., Амромина А.М., Шаихова Д.Р., Астахова С.Г., Сутункова М.П. и др. Полиморфизм гена APOE как фактор риска развития ожирения работников с вредными условиями труда на предприятиях черной металлургии. Анализ риска здоровью. 2023; (2): 155–9. https://doi.org/10.21668/health.risk/2023.2.15 https://elibrary.ru/pclbmiAlferova V.I., Mustafina S.V. The prevalence of obesity in the adult population of the Russian Federation (literature review). Ozhirenie i metabolizm. 2022; 19(1): 96–105. https://doi.org/10.14341/omet12809 https://elibrary.ru/ecocvf (in Russian)Алфёрова В.И., Мустафина С.В. Распространенность ожирения во взрослой популяции российской федерации (обзор литературы). Ожирение и метаболизм. 2022; 19(1): 96–105. https://doi.org/10.14341/omet12809 https://elibrary.ru/ecocvfShenkova N.N., Veselovskaya N.G., Chumakova G.A., Osipova E.S., Gritsenko O.V., Ott A.V. Risk prediction for subclinical atherosclerotic lesion of brachiocephalic arteries in obese women. Rossiiskii kardiologicheskii zhurnal. 2017; 22(4): 54–60. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2017-4-54-60 https://elibrary.ru/ymhtrz (in Russian)Шенкова Н.Н., Веселовская Н.Г., Чумакова Г.А., Осипова Е.С., Гриценко О.В., Отт А.В. Прогнозирование риска субклинического атеросклероза брахиоцефальных артерий у женщин с ожирением. Российский кардиологический журнал. 2017; 22(4): 54–60. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2017-4-54-60 https://elibrary.ru/ymhtrzFilimonov E.S., Korotenko O.Yu., Ulanova E.V. Cardiorespiratory disorders in abdominal obesity in workers of coal mining enterprises in the south of Kuzbass. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2021; 61(3): 168–172. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-3-168-172 https://elibrary.ru/nxczxp (in Russian)Филимонов Е.С., Коротенко О.Ю., Уланова Е.В. Кардиореспираторные нарушения при абдоминальном ожирении у работников угледобывающих предприятий юга Кузбасса. Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(3): 168–172. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2021-61-3-168-172 https://elibrary.ru/nxczxpKlop B., Elte J.W., Cabezas M.C. Dyslipidemia in obesity: mechanisms and potential targets. Nutrients. 2013; 5(4): 1218–40. https://doi.org/10.3390/nu50412188Shatwan I.M., Winther K.H., Ellahi B., Elwood P., Ben-Shlomo Y., Givens I., et al. Association of apolipoprotein E gene polymorphisms with blood lipids and their interaction with dietary factors. Lipids Health Dis. 2018; 17(1): 98. https://doi.org/10.1186/s12944-018-0744-2Semaev S., Shakhtshneider E., Shcherbakova L., Ivanoshchuk D., Orlov P., Malyutina S., et al. Associations of APOE gene variants rs429358 and rs7412 with parameters of the blood lipid profile and the risk of myocardial infarction and death in a white population of Western Siberia. Curr. Issues Mol. Biol. 2022; 44(4): 1713–24. https://doi.org/10.3390/cimb44040118Rahman N., Zakiullah Z., Jan A., Saeed M., Khan M.A., Parveen Z., Iqbal J., et al. Association of APOE (rs429358 and rs7412) and PON1 (Q192R and L55M) variants with myocardial infarction in the pashtun ethnic population of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan. Genes (Basel). 2023; 14(3): 687. https://doi.org/10.3390/genes14030687Wu H., Huang Q., Yu Z., Wu H., Zhong Z. The SNPs rs429358 and rs7412 of APOE gene are association with cerebral infarction but not SNPs rs2306283 and rs4149056 of SLCO1B1 gene in southern Chinese Hakka population. Lipids Health Dis. 2020; 19(1): 202. https://doi.org/10.1186/s12944-020-01379-4Egert S., Rimbach G., Huebbe P. ApoE genotype: from geographic distribution to function and responsiveness to dietary factors. Proc. Nutr. Soc. 2012; 71(3): 410–24. https://doi.org/10.1017/S0029665112000249Li W., Liu F., Liu R., Zhou X., Li G., Xiao S. APOE E4 is associated with hyperlipidemia and obesity in elderly schizophrenic patients. Sci. Rep. 2021; 11(1): 14818. https://doi.org/10.1038/s41598-021-94381-4Ivanova T.I., Poluektova M.V., Khorokhorina V.A., Vorobeva O.A., Chirkova T.V., Mkrtchyan L.S., et al. Influence of APOE genotypes on biochemical indices of iron and lipid metabolism in patients with the endometrium neoplastic diseases and healthy women. Issledovaniya i praktika v meditsine. 2014; 1(1): 35–44. https://elibrary.ru/touqdh (in Russian)Иванова Т.И., Полуэктова М.В., Хорохорина В.А., Воробьёва О.А., Чиркова Т.В., Мкртчян Л.С. и др. Влияние генотипов APOE на биохимические показатели метаболизма железа и липидов у больных неопластическими заболеваниями эндометрия и здоровых женщин. Исследования и практика в медицине. 2014; 1(1): 35–44. https://elibrary.ru/touqdhWang C., Ji X., Tang Z., Zhang Z., Gu X., Fang X. Combined homocysteine and apoE rs429358 and rs7412 polymorphism in association with serum lipid levels and cognition in Chinese community-dwelling older adults. BMC Psychiatry. 2022; 22(1): 223. https://doi.org/10.1186/s12888-022-03877-4Zhen J., Huang X., Van Halm-Lutterodt N., Dong S., Ma W., Xiao R., et al. ApoE rs429358 and rs7412 polymorphism and gender differences of serum lipid profile and cognition in aging Chinese population. Front. Aging Neurosci. 2017; 9: 248. https://doi.org/10.3389/fnagi.2017.00248Smalinskiene A., Petkeviciene J., Luksiene D., Jureniene K., Klumbiene J., Lesauskaite V. Association between APOE, SCARB1, PPARα polymorphisms and serum lipids in a population of Lithuanian adults. Lipids Health Dis. 2013; 12: 120. https://doi.org/10.1186/1476-511X-12-120Mahley R.W. Central nervous system lipoproteins: ApoE and regulation of cholesterol metabolism. Arterioscler Thromb. Vasc. Biol. 2016; 36(7): 1305–15. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.116.307023Gustavsson J., Mehlig K., Leander K., Strandhagen E., Björck L., Thelle D.S., et al. Interaction of apolipoprotein E genotype with smoking and physical inactivity on coronary heart disease risk in men and women. Atherosclerosis. 2012; 220(2): 486–92. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2011.10.011Bessueille L., Kawtharany L., Quillard T., Goettsch C., Briolay A., Taraconat N., et al. Inhibition of alkaline phosphatase impairs dyslipidemia and protects mice from atherosclerosis. Transl. Res. 2023; 251: 2–13. https://doi.org/10.1016/j.trsl.2022.06.010Derradi R., Bolean M., Simão A.M.S., Caseli L., Millán J.L., Bottini M., et al. Cholesterol regulates the incorporation and catalytic activity of tissue-nonspecific alkaline phosphatase in DPPC monolayers. Langmuir. 2019; 35(47): 15232–41. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.9b02590Cui S., Li W., Lv X., Wang P., Gao Y., Huang G. Folic acid supplementation delays atherosclerotic lesion development by modulating MCP1 and VEGF DNA methylation levels in vivo and in vitro. Int. J. Mol. Sci. 2017; 18(5): 990. https://doi.org/10.3390/ijms18050990Li G., Wu X.W., Lu W.H., Ai R., Chen F., Tang Z.Z. Effect of atorvastatin on the expression of gamma-glutamyl transferase in aortic atherosclerotic plaques of apolipoprotein E-knockout mice. BMC Cardiovasc. Disord. 2014; 14: 145. https://doi.org/10.1186/1471-2261-14-145Ikonnikova K.A., Eroshchenko N.N., Drozdov V.N., Shikh E.V., Serebrova S.Yu. Debating capabilities of biochemical markers of liver function in patients with alcoholic liver cirrhosis. Meditsinskii sovet. 2022; 16(7): 76–83. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2022-16-7-76-83 https://elibrary.ru/oxixej (in Russian)Иконникова К.А., Ерощенко Н.Н., Дроздов В.Н., Ших Е.В., Сереброва С.Ю. Дискуссионные возможности биохимических маркеров функции печени у пациентов с алкогольным циррозом печени. Медицинский совет. 2022; 16(7): 76–83. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2022-16-7-76-83 https://elibrary.ru/oxixej