Оценка паттерна экспрессии тканевых и экзосомальных МикроРНК матери и плода при преиндукции родов (пилотное исследование)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Неоспоримым фактом снижения акушерских и неонатальных осложнений при мероприятиях, направленных на досрочное родоразрешение, является успешная подготовка женского организма к родам, осуществляемая за счет различных механизмов инициации родовой деятельности. В основе данных механизмов, объединяющих воспалительную реакцию в миометрии, передачу сигналов от плода и физиологическое старение плодных оболочек, лежат процессы и сигнальные пути, скоординированная регуляция которых осуществляется посредством микроРНК (мкРНК, miR).

Цель: Оценка экспрессии тканевых и экзосомальных мкРНК матери и плода в качестве сигнальных молекул инициации родовой деятельности при подготовке шейки матки к родам.

Материалы и методы: Пилотное исследование, включающее в себя оценку экспрессии тканевых и экзосомальных мкРНК матери и плода с использованием количественной ПЦР с обратной транскрипцией в реальном времени у 22 беременных женщин, разделенных на 2 когорты: «роды без преиндукции» (когорта I, n=10) и «преиндукция родов» (когорта II, n=12). Когорта I была разделена на группы беременных со спонтанными родами (группа Ia, n=5) и беременных, которым проводили плановое кесарево сечение до начала родовой деятельности (группа Ib, n=5). В когорту II вошли беременные с положительным эффектом от преиндукции родов (группа IIa, n=5) и беременные, у которых эффект не был достигнут (группа IIb, n=7).

Результаты: Нами выявлено, что исходный уровень (до начала преиндукции родов) экзосомальной miR-181a-5р в плазме крови значимо отличался (p=0,03) у беременных с хорошим ответом (созревание шейки матки и начало родовой деятельности) и пациенток с отсутствием ответа. Уровень экзосомальной miR-92a-3p в пуповинной крови выше, чем в крови матери до преиндукции (p=0,009). Экспрессия miR-454-3p и miR-548g-5p обнаружена только в образцах пуповинной крови, что может свидетельствовать об их плодовом происхождении. При попарном сравнении между группами выявлен значимо более высокий уровень экспрессии let-7b-5p в плодных оболочках в группе успешной преиндукции относительно группы планового кесарева сечения (p=0,02) и группы отсутствия эффекта от преиндукции родов (p=0,01). При этом в миометрии экспрессия let-7b-5p также значимо выше в группе успешной преиндукции по сравнению с группой планового кесарева сечения (p=0,05).

Заключение: Выявленные отличия экспрессии тканевых и экзосомальных мкРНК могут быть обусловлены их высокоскоординированной регуляцией различных сигнальных путей и соответствующих генов-мишеней, вовлеченных в механизм коммуникации компартментов матери и плода, что является основанием для продолжения исследований на расширенных когортах беременных.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Асият Руслановна Гайдарова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: a_gaydarova@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0003-1415-3318

аспирант

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Владислава Анатольевна Гусар

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: v_gusar@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0003-3990-6224

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории прикладной транскриптомики отдела системной биологии в репродукции

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Виталий Викторович Чаговец

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: v_chagovets@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0002-5120-376X

кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией метаболомики и биоинформатики

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Наталья Енкыновна Кан

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: kan-med@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5087-5946

доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Ирина Викторовна Эдильберг

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации» (Сеченовский Университет)

Email: i_edilberg@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0003-4194-8730

аспирант

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4; 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Олег Радомирович Баев

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации» (Сеченовский Университет)

Email: o_baev@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0001-8572-1971
SPIN-код: 5378-8437
Scopus Author ID: 57008835600
ResearcherId: B-2370-2015

доктор медицинских наук, профессор, руководитель 1-го родильного отделения, профессор кафедры акушерства, гинекологии, перинатологии и репродуктологии

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4; 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Список литературы

  1. Saucedo A.M., Cahill A.G. Evidence-based approaches to labor induction. Obstet. Gynecol. Surv. 2023; 78(3): 171-83. https://dx.doi.org/10.1097/OGX.0000000000001110.
  2. Marconi A.M. Recent advances in the induction of labor. F1000Res. 2019; 8: F1000 Faculty Rev-1829.2019. https://dx.doi.org/10.12688/f1000research.17587.1.
  3. Российское общество акушеров-гинекологов (РОАГ). Клинические рекомендации "Неудачная попытка стимуляции родов (подготовка шейки матки к родам и родовозбуждение)". 2021. [Russian Society of Obstetricians and Gynecologists. Clinical guidelines "Failed attempt at labor stimulation (cervical preparation and labor induction)". 2021. (in Russian)]. Available at: https://roag-portal.ru/recommendations_obstetrics
  4. Guarnieri D.J., DiLeone R.J. MicroRNAs: a new class of gene regulators. Ann. Med. 2008; 40(3): 197-208. https://dx.doi.org/10.1080/07853890701771823.
  5. Tang Y., Ji H., Liu H., Gu W., Li X., Peng T. Identification and functional analysis of microRNA in myometrium tissue from spontaneous preterm labor. Int. J.Clin. Exp. Pathol. 2015; 8(10): 12811-9.
  6. Williams K.C., Renthal N.E., Gerard R.D., Mendelson C.R. The microRNA (miR)-199a/214 cluster mediates opposing effects of progesterone and estrogen on uterine contractility during pregnancy and labor. Mol. Endocrinol. (Baltimore). 2012; 26(11): 1857-67. https://dx.doi.org/10.1210/me.2012-1199.
  7. Renthal N.E., Chen C.-C., Williams K.C., Gerard R.D., Prange-Kiel J., Mendelson C.R. miR-200 family and targets, ZEB1 and ZEB2, modulate uterine quiescence and contractility during pregnancy and labor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010; 107(48): 20828-33. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1008301107.
  8. Sanders A.P., Burris H.H., Just A.C., Motta V., Svensson K., Mercado-Garcia A. et al. microRNA expression in the cervix during pregnancy is associated with length of gestation. Epigenetics. 2015; 10(3): 221-8. https://dx.doi.org/ 10.1080/15592294.2015.1006498.
  9. Williams K.C., Renthal N.E., Condon J.C., Gerard R.D., Mendelson C.R. MicroRNA-200a serves a key role in the decline of progesterone receptor function leading to term and preterm labor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012; 109(19): 7529-34. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1200650109.
  10. Bracken C.P., Gregory P.A., Kolesnikoff N., Bert A.G., Wang J., Shannon M.F. et al. A double-negative feedback loop between ZEB1-SIP1 and the microRNA-200 family regulates epithelial-mesenchymal transition. Cancer Res. 2008; 68(19): 7846-54. https://dx.doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-08-1942.
  11. Sun X., Sit A., Feinberg M.W. Role of miR-181 family in regulating vascular inflammation and immunity. Trends Cardiovasc. Med. 2014; 24(3): 105-12. https://dx.doi.org/10.1016/j.tcm.2013.09.002.
  12. Gao L., Wang G., Liu W.N., Kinser H., Franco H.L., Mendelson C.R. Reciprocal feedback between miR-181a and E2/ERα in myometrium enhances inflammation leading to labor. J. Clin. Endocrinol. Metabo. 2016; 101(10): 3646-56. https://dx.doi.org/10.1210/jc.2016-2078.
  13. Li H., Zhou J., Wei X., Chen R., Geng J., Zheng R. et al. miR-144 and targets, c-fos and cyclooxygenase-2 (COX2), modulate synthesis of PGE2 in the amnion during pregnancy and labor. Sci. Rep. 2016; 6: 27914. https://dx.doi.org/10.1038/srep27914.
  14. Kim S.Y., Romero R., Tarca A.L., Bhatti G., Lee J., Chaiworapongsa T. et al. miR-143 regulation of prostaglandin-endoperoxidase synthase 2 in the amnion: implications for human parturition at term. PloS One. 2011; 6(9): e24131. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0024131.
  15. Montenegro D., Romero R., Kim S.S., Tarca A.L., Draghici S., Kusanovic J.P. et al. Expression patterns of microRNAs in the chorioamniotic membranes: a role for microRNAs in human pregnancy and parturition. J. Pathol. 2009; 217(1): 113-21. https://dx.doi.org/10.1002/path.2463.
  16. Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 2001; 25(4): 402-8. https://dx.doi.org/10.1006/meth.2001.1262.
  17. Ilekis J.V., Tsilou E., Fisher S., Abrahams V.M., Soares M.J., Cross J.C. et al. Placental origins of adverse pregnancy outcomes: potential molecular targets: an Executive Workshop Summary of the Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development. Am. J. Obstet. Gynecol. 2016; 215(1, Suppl.): S1-46. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2016.03.001.
  18. Gurung S., Perocheau D., Touramanidou L., Baruteau J. The exosome journey: from biogenesis to uptake and intracellular signalling. Cell Commun. Signal. 2021; 19(1): 47. https://dx.doi.org/10.1186/s12964-021-00730-1.
  19. Jadli A.S., Ballasy N., Edalat P., Patel V.B. Inside(sight) of tiny communicator: exosome biogenesis, secretion, and uptake. Mol. Cell. Biochem. 2020; 467(1-2): 77-94. https://dx.doiorg/10.1007/s11010-020-03703-z.
  20. Simons M., Raposo G. Exosomes--vesicular carriers for intercellular communication. Curr. Opin. Cell Biol. 2009; 21(4): 575-81. https://dx.doi.org/10.1016/j.ceb.2009.03.007.
  21. Robbins P.D., Morelli A.E. Regulation of immune responses by extracellular vesicles. Nat. Rev. Immunol. 2014; 14(3): 195-208. https://dx.doi.org/10.1038/nri3622.
  22. Menon R., Debnath C., Lai A., Guanzon D., Bhatnagar S., Kshetrapal P.K. et al. Circulating exosomal miRNA profile during term and preterm birth pregnancies: a longitudinal study. Endocrinology. 2019; 160(2): 249-75. https://dx.doi.org/10.1210/en.2018-00836.
  23. Xie W., Li Z., Li M., Xu N., Zhang Y. miR-181a and inflammation: miRNA homeostasis response to inflammatory stimuli in vivo. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2013; 430(2): 647-52. https://dx.doi.org/10.1016/j.bbrc.2012.11.097.
  24. Hutchison E.R., Kawamoto E.M., Taub D.D., Lal A., Abdelmohsen K., Zhang Y. et al. Evidence for miR-181 involvement in neuroinflammatory responses of astrocytes. Glia. 2013; 61(7): 1018-28. https://dx.doi.org/10.1002/glia.22483.
  25. Wang L., Bi R., Li L., Zhou K., Yin H. lncRNA ANRIL aggravates the chemoresistance of pancreatic cancer cells to gemcitabine by targeting inhibition of miR-181a and targeting HMGB1-induced autophagy. Aging (Albany NY). 2021; 13(15): 19272-81. https://dx.do.org/ 10.18632/aging.203251.
  26. Han Y., Chen R., Lin Q., Liu Y., Ge W., Cao H. et al. Curcumin improves memory deficits by inhibiting HMGB1-RAGE/TLR4-NF-κB signalling pathway in APPswe/PS1dE9 transgenic mice hippocampus. J. Cell. Mol. Med. 2021; 25(18): 8947-56. https://dx.doi.org/10.1111/jcmm.16855.
  27. Jin J., Menon R. Placental exosomes: A proxy to understand pregnancy complications. Am. J. Rep. Immunol. 2018; 79(5): e12788. https://dx.doi.org/10.1111/aji.12788.
  28. Hadley E.E., Sheller-Miller S., Saade G., Salomon C., Mesiano S., Taylor R.N. et al. Amnion epithelial cell-derived exosomes induce inflammatory changes in uterine cells. Am. J. Obstet. Gynecol. 2018; 219(5): 478. e1-478.e21. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2018.08.021.
  29. Menon R., Mesiano S., Taylor R.N. Programmed fetal membrane senescence and exosome-mediated signaling: a mechanism associated with timing of human parturition. Front. Endocrinol. 2017; 8: 196. https://dx.doi.org/10.3389/fendo.2017.00196.
  30. Lee H., Zhang D., Wu J., Otterbein L.E., Jin Y. Lung epithelial cell-derived microvesicles regulate macrophage migration via MicroRNA-17/221-induced integrin β1 recycling. J. Immunol. 2017; 199(4): 1453-64. https://dx.doi.org/10.4049/jimmunol.1700165.
  31. Slattery M.L., Mullany L.E., Sakoda L., Samowitz W.S., Wolff R.K., Stevens J.R. et al. The NF-κB signalling pathway in colorectal cancer: associations between dysregulated gene and miRNA expression. J. Cancer Res. Clin. 2018; 144(2): 269-83. https://dx.doi.org/10.1007/s00432-017-2548-6.
  32. Lee H., Zhang D., Zhu Z., Dela Cruz C.S., Jin Y. Epithelial cell-derived microvesicles activate macrophages and promote inflammation via microvesicle-containing microRNAs. Sci. Rep. 2016; 6: 35250. https://dx.doi.org/10.1038/srep35250.
  33. Renthal N.E., Williams K.C., Mendelson C.R. MicroRNAs--mediators of myometrial contractility during pregnancy and labour. Nat. Rev. Endocrinol. 2013; 9(7): 391-401. https://dx.doi.org/10.1038/nrendo.2013.96.
  34. Ali A., Bouma G.J., Anthony R.V., Winger Q.A. The role of LIN28-let-7-ARID3B pathway in placental development. Int. J. Mol. Sci. 2020; 21(10): 3637. https://dx.doi.org/10.3390/ijms21103637.
  35. Chan H.W., Lappas M., Yee S.W.Y., Vaswani K., Mitchell M.D., Rice G.E. The expression of the let-7 miRNAs and Lin28 signalling pathway in human term gestational tissues. Placenta. 2013; 34(5): 443-8. https://dx.doi.org/10.1016/j.placenta.2013.02.008.
  36. Cook J.R., MacIntyre D.A., Samara E., Kim S.H., Singh N., Johnson M.R. et al. Exogenous oxytocin modulates human myometrial microRNAs. Am. J. Obstet. Gynecol. 2015; 213(1): 65.e1-65.e9. https://dx.doi.org/10.1016/ j.ajog.2015.03.015.
  37. Teng G., Wang W., Dai Y., Wang S., Chu Y., Li J. Let-7b is involved in the inflammation and immune responses associated with Helicobacter pylori infection by targeting Toll-like receptor 4. PloS One. 2013; 8(2): e56709. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0056709.
  38. Dai T., Kang X., Yang C., Mei S., Wei S., Guo X. et al. Integrative analysis of miRNA-mRNA in ovarian granulosa cells treated with kisspeptin in tan sheep. Animals (Basel). 2022; 12(21): 2989. https://dx.doi.org/10.3390/ani12212989.
  39. Zhang X.D., Zhang Y.H., Ling Y.H., Liu Y., Cao H.G., Yin Z.J. et al. Characterization and differential expression of microRNAs in the ovaries of pregnant and non-pregnant goats (Capra hircus). BMC Genomics. 2013; 14: 157. https://dx.doi.org/10.1186/1471-2164-14-157.
  40. Bhat-Nakshatri P., Wang G., Collins N.R., Thomson M.J., Geistlinger T.R., Carroll J.S. et al. Estradiol-regulated microRNAs control estradiol response in breast cancer cells. Nucleic Acids Res. 2009; 37(14): 4850-61. https://dx.doi.org/10.1093/nar/gkp500.
  41. Taganov K.D., Boldin M.P., Chang K.-J., Baltimore D. NF-kappaB-dependent induction of microRNA miR-146, an inhibitor targeted to signaling proteins of innate immune responses. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006; 103(33): 12481-6. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.0605298103.
  42. Mohammad N.S., Nazli R., Zafar H., Fatima S. Effects of lipid based multiple micronutrients supplement on the birth outcome of underweight pre-eclamptic women: A randomized clinical trial. Pak. J. Med. Sci. 2022; 38(1): 219-26. https://dx.doi.org/10.12669/pjms.38.1.4396.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дизайн проспективного исследования

Скачать (24KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сравнительный анализ уровня экспрессии miR-181a-5p вэкзосомах матери до индукции при сопоставлении групп беременных со спонтанными родами (1а), кесаревым сечением (1Ь), с положительным эффектом от индукции (На) и отсутствием эффекта (lib).

Скачать (9KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сравнительный анализ уровня экспрессии miR-92a-3p и miR-181 а-5р в пуповинной крови плода (артерия пуповины) и экзосомах матери до индукции в группах с положительным эффектом от индукции (На) и отсутствием эффекта (НЬ).

Скачать (20KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сравнительный анализ уровня экспрессии let-7b-5p в плодных оболочках (А) и образцах миометрия (Б) при сопоставлении групп беременных со спонтанными родами (I а), кесаревым сечением (lb), с положительным эффектом преиндукции (Па) и отсутствием эффекта (ПЬ).

Скачать (18KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Сравнительный анализ уровня экспрессии miR-146а-5р в плодных оболочках при сопоставлении групп беременных со спонтанными родами (la), кесаревым сечением (lb), с положительным эффектом преиндукции (На) и отсутствием эффекта (НЬ)

Скачать (10KB)
Метаданные

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах