β2-Микроглобулин и процесс старения.

  • Авторы: Кузник Б.И1,2, Чалисова Н.И3,4
  • Учреждения:
    1. ФГБОУ ВО «Читинская государственная медицинская академия»
    2. Иновационная клиника «Академия здоровья»
    3. ФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова» Российской академии наук
    4. АНО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии»
  • Выпуск: Том 18, № 4 (2020)
  • Страницы: 28-35
  • Раздел: Статьи
  • URL: https://journals.eco-vector.com/1728-2918/article/view/113292
  • DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2020-04-04
  • ID: 113292

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Актуальными для современной геронтологии являются не только проблемы увеличения продолжительности жизни, но и значительного улучшения ее качества. Для этого необходимо решать задачи ранней диагностики и таргетной профилактики возраст-ассоциированных заболеваний. Рассматриваются данные об одном из наиболее часто встречающихся маркеров старения - β-микроглобулине (β2М) плазмы крови. Представлены сведения о строении, свойствах и функциях β2М, содержание которого увеличивается при старении организма. В экспериментах показано, что концентрация β2М увеличивается в гиппокампе старых животных, а также молодых гетерохронных парабионтов. Обнаружена положительная корреляция между концентрацией β2М и степенью нарушения когнитивных функций, деменции. Большую роль вМ играет в развитии заболеваний сердечно-сосудистой системы. У больных с высоким уровнем β2М в сыворотке крови более тяжело протекала ИБС, сильнее поражались сонные артерии и периферические сосуды. Показана положительная корреляция тяжести и продолжительности сахарного диабета с высокой концентрацией β2М. Кроме того вМ стимулирует рост и метастазирование различных видов рака. Определение концентрации β2М в сыворотке крови имеет большое прогностическое значение для предиктивной медицины и профилактики патологии, ассоциированной с возрастом.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. И Кузник

ФГБОУ ВО «Читинская государственная медицинская академия»; Иновационная клиника «Академия здоровья»

доктор медицинских наук, профессор

Н. И Чалисова

ФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова» Российской академии наук; АНО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии»

доктор биологических наук, профессор

Список литературы

  1. Кузник Б.И., Давыдов С.О., Поправка Е.С., Линькова Н.С., Козина Л.С., Хавинсон В.Х. Эпигенетические механизмы пептидной регуляции и нейропротекторный белок FKBP1B. Молекулярная биология. 2019; 53 (2): 339-48
  2. Хавинсон В.Х., Кузник Б.И., Рыжак ГА. Пептидные биорегуляторы - новый класс геропротекторов. Успехи геронтологии. 2013; 26 (1): 20-37
  3. Чалисова Н.И., Концевая Е.А., Войцеховская М.А., Рыжак ГА. Влияние коротких пептидов на развитие органотипической культуры ткани кожи молодых и старых крыс. Профилактическая и клиническая медицина. 2011; 2 (2): 110-3
  4. Annweiler Cedric, Bataille Regis, Ferriere Nicolas, Douillet Bruno Delphine, Fantino Beauchet Olivier. Plasma Beta-2 Microglobulin as a Marker of Frailty in Older Adults: A Pilot Study. The J. of Gerontology. 2011; 66A (10): 1077-79. https://doi. org/10.1093/gerona/glr104.
  5. Brew B.J., Dunbar N., Pemberton L., Kaldor J. Predictive markers of AIDS dementia complex: CD4 cell count and cerebrospinal fluid concentrations of beta 2-microglobulin and neopterin. The J. of infectious diseases. 1996; 174: 294-98.
  6. Carrette O. A panel of cerebrospinal fluid potential biomarkers for the diagnosis of Alzheimer's disease. Proteomics. 2003; 3: 1486-94.
  7. Villeda S.A., Luo J., Mosher K.I. The ageing systemic milieu negatively regulates neurogenesis and cognitive function. Nature. 2011; 477: 90-4.
  8. Hilt Z.T, Ture S.K., Mohan A., Arne A., Morrell C.N. Platelet-derived p2m regulates age related monocyte/macrophage functions. Aging (Albany Ny). 2019; 11. https://doi. org/10.18632/aging.102520.
  9. Smith L.K., He Y, Park J.S., Bieri G., Snethlage C.E., Lin K., Gontier G., Wabl R., Plambeck K.E., Udeochu J., Wheatley E.G., Bouchard J., Eggel A., Narasimha R., Grant J.L., Luo J., Wyss-Coray T., Villeda S.A. P2-microglobulin is a systemic pro-aging factor that impairs cognitive function and neurogenesis. Nat Med. 2015; 21 (8): 932-7. https://doi.org/10.1038/nm.3898.
  10. Villeda S. A., Plambeck, K. E., Middeldorp, J. Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice. Nature Medicine. 2014; 20 (6): 659-63.
  11. Das M.M., Godoy M., Chen S., Moser V.A., Avalos P, Roxas K.M., Dang I., Yanez A., Zhang W., Bresee C., Arditi M., Liu G.Y, Svendsen C.N., Goodridge H.S. Young bone marrow transplantation preserves learning and memory in old mice. Commun Biol. 2019; 20 (2): 73-9. https://doi.org/10.1038/ s42003-019-0298-5.
  12. Shimbo A., Kosaki Y, Ito I., Watanabe S. Mice lacking hippocampal left-right asymmetry show non-spatial learning deficits. Behav Brain Res. 2018; 336: 156-65. https:// doi.org/10.1016/j.bbr.2017.08.043. Epub 2017 Aug 31.
  13. Swanson E.C., Schleiss M.R. Congenital cytomegalovirus infection: new prospects for prevention and therapy.Pediatr Clin North Am. 2013; 60 (2): 335-49. https://doi. org/10.1016/j.pcl.2012.12.008.
  14. Alarcon A., Martinez-Biarge M, Cabanas F., Hernanz A., Quero J., Garcia-Alix A. Clinical, biochemical, and neuroimaging findings predict long-term neurodeve-lopmental outcome in symptomatic congenital cytomegalovirus infection. J. Pediatr. 2013; 163 (3): 828-34. https://doi. org/10.1016/j.jpeds.2013.03.014.
  15. Murray A.M. Cognitive impairment in the aging dialysis and chronic kidney disease populations: an occult burden. Advances in chronic kidney disease. 2008; 15: 123-32.
  16. Filiano A.J., Kipnis J. Breaking bad blood: P2-microglobulin as a pro-aging factor in blood Nat. Med. 2015; 21 (8): 844-5. https://doi.org/10.1038/nm.3926.
  17. Yang R., Fu S., Zhao L., Zhen B., Ye L., Niu X, Li X., Zhang P, Bai J. Quantitation of circulating GDF-11 and p2-MG in aged patients with age-related impairment in cognitive function. Clin Sci (Lond). 2017; 131 (15): 1895-904. https://doi.org/10.1042/ CS20171028
  18. Załęska-Kocięcka M., Jezierski P., Grabowski M., Kuśmierski K., Dąbrowski M., Piotrowska K., Banaszewski M., Imiela J., Stępińska J. Role of β2-microglobulin in postoperative cognitive decline. Biomark. Med. 2017; 11 (3): 245-53. https://doi.org/10.2217/bmm-2016-0274
  19. Martinez M., Frank A., Hernanz A. Relationship of interleukin-1 beta and beta 2-microglobulin with neuropeptides in cerebrospinal fluid of patients with dementia of the Alzheimer type. J. Neuroimmunol. 1993; 48 (2): 235-40.
  20. Doecke J.D., Laws S.M., Faux N.G., Wilson W., Burnham S.C., Lam C.P, Mondal A., Bedo J., Bush A.I., Brown B., De Ruyck K., Ellis K.A., Fowler C., Gupta V.B., Head R., Macaulay S.L., Pertile K., Rowe C.C., Rembach A., Rodrigues M., Rumble R., Szoeke C., Taddei K., Taddei T, Trounson B., Ames D., Masters C.L., Martins R.N. Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative; Australian Imaging Biomarker and Lifestyle Research Group. Blood-based protein biomarkers for diagnosis of Alzheimer disease. Arch Neurol. 2012; 69 (10): 1318-25.
  21. Rembach A., Stingo F.C., Peterson C., Vannucci M., Do K.A., Wilson W.J., Macaulay S.L., Ryan T.M., Martins R.N., Ames D., Masters C.L., Doecke J.D. AIBL Research Group. Bayesian graphical network analyses reveal complex biological interactions specific to Alzheimer's disease. J. Alzheimers Dis. 2015; 44 (3): 917-25. https://doi. org/10.3233/JAD-141497.
  22. Dominici R., Finazzi D., Polito L., Oldoni E., Bugari G., Montanelli A., Scarpini E., Galimberti D., Guaita A. Comparison of p2-microglobulin serum level between Alzheimer's patients, cognitive healthy and mild cognitive impaired individuals. Biomarkers. 2018; 23 (6): 603-8. https://doi.org/10.1080/ 1354750X.2018.1468825.
  23. Chen S.M., Yi Y.L., Zeng D., Tang Y.Y., Kang X., Zhang P, Zou W., Tang X.Q. Hydrogen Sulfide Attenuates p2-Microglobulin-Induced Cognitive Dysfunction: Involving Recovery of Hippocampal Autophagic Flux. ront Behav Neurosci. 2019; 25 (13): 244-9. https://doi.org/10.3389/fn-beh.2019.00244
  24. Boccadoro M., Tarella C., Palumbo A., Argentino C., Triolo S., Dominietto A., Callea V., Lauta V.M., Molica S., Musto P, Marmont F., Gianni A.M., Pileri A. An analysis of which subgroups of multiple myeloma patients, divided according to b(2)-microglobulin and plasma cell labeling index, benefit from high dose vs conventional chemotherapy Haematologica. 1999; 84 (10): 905-10.
  25. Wu Y, Shi L., Feng L., Lv D.L., Zhongguo Shi, Yan Xue, Ye Xue, Za Zhi. Clinical Analysis of Autologous Cytokine-induced Killer Cells Combined with IL-2 for Treating of Elderly Patients with B-cell Malignant Lymphoma). 2016; 24 (3): 738-43. https://doi. org/10.7534/j.issn.1009-2137.2016.03.019.
  26. Kim Y.D., Yim D.H., Eom S.Y., Moon S.I., Park C.H., Kim G.B., Yu S.D., Choi B.S., Park J.D., Kim H. Temporal changes in urinary levels of cadmium, N-acetyl-β-d-glucosaminidase and β2-microglobulin in individuals in a cadmium-contaminated area. Environ Toxicol Pharmacol. 2015; 39 (1): 35-41. https://doi.org/10.10Wj. etap.2014.10.016
  27. Standl E., Balletshofer B., Dahl B., Weichenhain B., Stiegler H., Hermann A., Holle R. Predictors of 10-year macrovascular and overall mortality in patients with NIDDM: the Munich General Practitioner Project. Diabetologia. 1996; 39 (12): 1540-5
  28. Liu Y.S., Wang X., Jiang W.D., Luciani M., Troncone L., Monte F.D. Current and future circulating biomarkers for cardiac amyloidosis. Acta Pharmacol. Sin. 2018; 39 (7): 1133-41. https://doi.org/10.1038/ aps.2018.38
  29. Hoke M., Pernicka E., Niessner A., Goliasch G., Amighi J., Koppensteiner R., Minar E., Mlekusch W., Rumpold H., Wagner O., Schillinger M. Renal function and long-term mortality in patients with asymptomatic carotid atherosclerosis. Thromb Haemost. 2012; 107 (1): 150-7. https://doi. org/10.1160/TH11-06-0383
  30. Rensholt F.F., Ullum H., Katzenstein T.L., Gerstoft J., Ostrowski S.R. Persistent inflammation and endothelial activation in HIV-1 infected patients after 12 years of antiretroviral therapy PLoS One. 2013; 8 (6): e65182. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0065182.
  31. Stanga Z., Nock S., Medina-Escobar P,. Nydegger U.E., Risch M., Risch L. Factors other than the glomerular filtration rate that determine the serum beta-2-microglobulinlevel. PLoS One. 2013; 8 (8): e72073. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0072073.
  32. Juraschek S.P, Coresh J., Inker L.A., Levey A.S., Kettgen A., Foster M.C., Astor B.C., Eckfeldt J.H., Selvin E. Comparison of serum concentrations of β-trace protein, β2-microglobulin, cystatin C, and creatinine in the US population. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2013; 8 (4): 584-92. https://doi. org/10.2215/CJN.08700812.
  33. Stakhova T.Iu., Shcherbak A.V., Kozlovskaia L.V., Taranova M.V., Balkarov I.M. Clinical value of the determination of markers for endothelial dysfunction (endothelin-1, microalbuminuria) and tubulointerstitial tissue lesion (β2-microglobulin, monocyte chemotactic protein-1) in hypertensive patients with uric acid metabolic disorders). Ter Arkh. 2014; 86 (6): 45-51.
  34. Leffers H.C.B., Hermansen M.L., Sandholt B., Fuchs A., Sillesen H., K0ber L., Kofoed K.F., Faurschou M., Jacobsen S. Plasma levels of β2-microglobulin are associated with atherosclerosis in patients with systemic lupus erythematosus: a cross-sectional cohort study Lupus. 2018; 27 (9): 1517-23. https://doi. org/10.1177/0961203318784661.
  35. Dong X.M., Cai R., Yang F, Zhang Y.Y., Wang X.G., Fu S.L., Zhang J.R. Predictive value of plasma p2-microglobulin on human body function and senescence. Eur Rev Med. Pharmacol. Sci. 2016; 20 (11): 2350-6.
  36. Keefe J.A., Hwang S.J., Huan T, Men-delson M., Yao C., Courchesne P, Saleh M.A., Madhur M.S., Levy D. Evidence for a Causal Role of the SH2B3-β2M Axis in Blood Pressure. Regulation. Hypertension. 2019; 73 (2): 497-503
  37. Li Y, Zhang X., Li L., Wang X., Chen Z., Wang X., Wang Y., Kang L., Ye Y, Jia J., Zhang G., Yang C., Yuan J., Zhou J., Ge J., Gong H., Zou Y. Mechanical stresses induce paracrine β-2 microglobulin from cardiomyocytes to activate cardiac fibroblasts through epidermal growth factor receptor. Clin. Sci. (Lond). 2018; 132 (16): 1855-74. https://doi.org/10.1042/ CS20180486
  38. Zhang C., Li F., Long T., Li F., Peng L., Xia K., Jing R., Xie Q., Yang T. Beta 2-Microglobulin and the Severity of Coronary Stenosis in Patients With Acute Coronary Syndrome. Heart Lung Circ. 2019; 28 (4): 575-82. https://doi.org/10.10Wj.hlc.2018.02.016.
  39. Foster M.C., Weiner D.E., Bostom A.G., Carpenter M.A., Inker L.A., Jarolim P., Joseph A.A., Kusek J.W., Pesavento T, Pfeffer M.A., Rao M., Solomon S.D., Levey A.S. Filtration Markers, Cardiovascular Disease, Mortality, and Kidney Outcomes in Stable Kidney Transplant Recipients: The FAVORIT Trial. Am. J. Transplant. 2017; 17 (9): 2390-9. https://doi.org/10.1111/ajt.14258.
  40. Kay T.W., Parker J.L., Stephens L.A., Thomas H.E., Allison J. RIP-beta 2-microglobulin transgene expression restores insulitis, but not diabetes, in beta 2-microglobulin null nonobese diabetic mice. J. Immunol. 1996; 157 (8): 3688-93.
  41. Ekrikpo U.E., Effa E.E., Akpan E.E., Obot A.S., Kadiri S. Clinical Utility of Urinary P2-Microglobulin in Detection of Early Nephropathy in African Diabetes Mellitus Patients. Int. J. Nephrol. 2017; 40 (9): 3171-8. https://doi.org/10.1155/2017/4093171.
  42. Colombo M., Looker H.C., Farran B., Hess S., Groop L., Palmer C.N.A., Brosnan M.J., Dalton R.N., Wong M., Turner C., Ahlqvist E., Dunger D., Agakov F., Durrington P., Livingstone S., Betteridge J., McKeigue P.M., Colhoun H.M. Serum kidney injury molecule 1 and β2-microglobulin perform as well as larger biomarker panels for prediction of rapid decline in renal function in type 2 diabetes. SUMMIT Investigators. Diabetologia. 2019; 62 (1): 156-68. https://doi. org/10.1007/s00125-018-4741-9.
  43. Azenabor A., Ogbera A.O., Adejumo N.E., Adejare A.O. Acute phase reactant dynamics and incidence of microvascular dysfunctions in type 2 diabetes mellitus. J. Res. Med. Sci. 2011; 16 (10): 1298-305.
  44. Javadi S., Asri-Rezaei S., Allahverdizadeh M. Interrelationship of beta-2 microglobulin, blood urea nitrogen and creatinine in streptozotocin-induced diabetes mellitus in rabbits Vet Res Forum. 2014; 5 (1): 7-11.
  45. Li L., Dong M., Wang X.G. The Implication and Significance of Beta 2 Microglobulin: A Conservative Multifunctional Regulator, Chin. Med. J. (Engl). 2016; 129 (4): 448-55. https://doi.org/10.4103/0366-6999.176084.
  46. Shi C.1., Zhu Y, Su Y, Chung L.W., Cheng T. Beta2-microglobulin: emerging as a promising cancer therapeutic target. Drug Discov. Today. 2009; 14 (1-2): 25-30. https:// doi.org/10.1016/j.drudis.2008.11.001.
  47. Sliker B.H., Goetz B.T., Peters H.L., Poelaert B.J., Borgstahl G.E.O., Solheim J.C. Beta 2-microglobulin regulates amyloid precursor-like protein 2 expression and the migration of pancreatic cancer cells. Cancer Biol Ther. 2019; 20 (6): 931-40. https:// doi.org/10.1080/15384047.2019.1580414.
  48. Chai D., Li K., Du H., Yang S., Yang R., Xu Y, Lian X. β2-microglobulin has a different regulatory molecular mechanism between ER+ and ER- breast cancer with HER2. BMC Cancer. 2019; 19 (1): 22331. https://doi. org/10.1186/s12885-019-5410-1.
  49. Sun W., Gui L., Zuo X., Zhang L., Zhou D., Duan X., Ren W., Xu G. Human epithelialtype ovarian tumour marker beta-2-microglobulin is regulated by the TGF-β signaling pathway. J. Transl. Med. 2016; 14: 75-83. https://doi.org/10.1186/s12967-016-0832-x
  50. Yusuke Kanemasa Tatsu, Shimoyama Yuki, Sasaki Miho, Tamura Takeshi, Sawada Yasushi, Omuro Tsunekazu Hishima. Beta-2 microglobulin as a significant prognostic factor and a new risk model for patients with diffuse large B-cell lymphoma. Hematological Oncolog, 2017. https://doi. org/10.1002/hon.2312.
  51. Lucarelli G., Ditonno P., Bettocchi C., Vavallo A., Rutigliano M., Galleggiante V, Larocca A.M., Castellano G., Gesualdo L., Grandaliano G., Selvaggi F.P., Battaglia M. Diagnostic and prognostic role of preoperative circulating Ca 15-3, CA 125, and beta-2 microglobulin in renal cell carcinoma. Dis. Markers. 2014; 68: 9795-8. https://doi.org/10.1155/2014/689795. Epub 2014 Feb 17
  52. Hinterleitner C., Pecher A.C., KreiBelmeier K.P., Budde U., Kanz L., Kopp H.G., Jaschonek K. Disease progression and defects in primary hemostasis as major cause of bleeding in multiple myeloma. Eur. J. Haematol. 2020; 104 (1): 26-35. https://doi. org/10.1111/ejh.13331.
  53. Prizment A.E., Linabery A.M., Lutsey P.L., Selvin E., Nelson H.H., Folsom A.R., Church T.R., Drake C.G., Platz E.A., Joshu C. Circulating Beta-2 Microglobulin and Risk of Cancer: The Atherosclerosis Risk in Communities Study (ARIC).Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2016; 25 (4): 657-64. https:// doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-15-0849.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах