aterosklerozАтеросклерозAteroscleroz2078-256X2949-3633НИИТПМ-филиал ИЦиГ СО РАНateroskleroz-660Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESСтатус метилирования генов клеточной пролиферации при атеросклерозеDNA methylation status of the cell proliferation genes in atherosclerosisНазаренкоМ. С.NazarenkoM. S.

Мария Сергеевна Назаренко, канд. мед. наук, научный сотрудник

СО РАМН

ФГБУ «НИИ медицинской генетики»

лаборатория популяционной генетики

634050

ул. Набережная р. Ушайки, 10

Томск

SB RAMS

Federal state budget institution "Research Institute of Medical Genetics"

634050

st. River embankment Ears, 10

Tomsk

maria.nazarenko@medgenetics.ruМарковА. В.MarkovA. V.

Антон Владимирович Марков, аспирант

СО РАМН

ФГБУ «НИИ медицинской генетики»

лаборатория популяционной генетики

634050

ул. Набережная р. Ушайки, 10

Томск

SB RAMS

Federal state budget institution "Research Institute of Medical Genetics"

634050

st. River embankment Ears, 10

Tomsk

anton-markov@medgenetics.ruЛебедевИ. Н.LebedevI. N.

Игорь Николаевич Лебедев, д-р биол. наук, зав. лабораторией

СО РАМН

ФГБУ «НИИ медицинской генетики»

лаборатория цитогенетики

634050

ул. Набережная р. Ушайки, 10

Томск

SB RAMS

Federal state budget institution "Research Institute of Medical Genetics"

634050

st. River embankment Ears, 10

Tomsk

igor.lebedev@medgenetics.ruСлепцовА. А.SleptsovA. A.

Алексей Анатольевич Слепцов, аспирант

СО РАМН

ФГБУ «НИИ медицинской генетики»

лаборатория популяционной генетики

634050

ул. Набережная р. Ушайки, 10

Томск

SB RAMS

Federal state budget institution "Research Institute of Medical Genetics"

634050

st. River embankment Ears, 10

Tomsk

alexei.sleptcov@medgenetics.ruФроловА. В.FrolovA. V.

Алексей Витальевич Фролов, лаборант-исследователь

СО РАМН

ФГБУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»

лаборатория нейрососудистой патологии

650002

Сосновый бульвар, 6

Кемерово

SB RAMS

Federal state budget institution "Research Institute of Complex Problems of Cardiovascular Diseases"

650002

Pine Boulevard, 6

Kemerovo

kjerne@yandex.ruБарбарашО. Л.BarbarashO. L.

Ольга Леонидовна Барбараш, д-р мед. наук, проф., директор

СО РАМН

ФГБУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»

650002

Сосновый бульвар, 6

Кемерово

SB RAMS

Federal state budget institution "Research Institute of Complex Problems of Cardiovascular Diseases"

650002

Pine Boulevard, 6

Kemerovo

olb61@mail.ruБарбарашЛ. С.BarbarashL. S.

Леонид Семенович Барбараш, проф., академик, главный врач

СО РАМН

ФГБУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»

650002

Сосновый бульвар, 6

Кемерово

SB RAMS

Federal state budget institution "Research Institute of Complex Problems of Cardiovascular Diseases"

650002

Pine Boulevard, 6

Kemerovo

olb61@mail.ruПузыревВ. П.PuzyrevV. P.

Валерий Павлович Пузырев, проф., академик, директор

СО РАМН

ФГБУ «НИИ медицинской генетики»

634050

ул. Набережная р. Ушайки, 10

Томск

SB RAMS

Federal state budget institution "Research Institute of Medical Genetics"

valery.puzyrev@medgenetics.ruРАМНРоссияRAMSRussian FederationРАМН; МУЗ «Кемеровский кардиологический диспансер»РоссияRAMSRussian Federation20130404202291513Copyright © Назаренко М.С., Марков А.В., Лебедев И.Н., Слепцов А.А., Фролов А.В., Барбараш О.Л., Барбараш Л.С., Пузырев В.П., 20222022Назаренко М.С., Марков А.В., Лебедев И.Н., Слепцов А.А., Фролов А.В., Барбараш О.Л., Барбараш Л.С., Пузырев В.П.Nazarenko M.S., Markov A.V., Lebedev I.N., Sleptsov A.A., Frolov A.V., Barbarash O.L., Barbarash L.S., Puzyrev V.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ateroskleroz.elpub.ru/jour/article/view/660

   Определен статус метилирования генов, белковые продукты которых участвуют в процессах клеточной пролиферации, в тканях сосудистой стенки больных атеросклерозом. Для тестирования использовались сонные и внутренние грудные артерии, большие подкожные вены нижних конечностей, различающиеся по морфофункциональным параметрам и подверженности к атеросклеротическому процессу. Анализ статуса метилирования ДНК осуществлялся с помощью микрочипа «Infinium HumanMethylation27 BeadChip» («Illumina», США), метилчувствительной и метилспецифической полимеразной цепной реакции. В результате при сравнении тканей сосудистой стенки впервые установлено дифференциальное метилирование 45 CpG-сайтов 36 генов. Наиболее существенные различия в уровне метилирования зарегистрированы в отношении отдельных CpG-динуклеотидов генов ALOX12, CARD11, DAB2IP, PTPRC, RASIP1, THRB, TLR4, TNFRSF9 и WNT16. Гипотеза эпигенетической дисрегуляции генов клеточного цикла (CDKN2A (p16INK4a и p14ARF), CDKN2B (p15INK4b)) при атеросклерозе не нашла подтверждения.

   The purpose of this study was to identify the features of methylation status of genes whose products are involved in the cell proliferation in vascular tissues of patients with atherosclerosis. We tested the vascular samples from carotid arteries, internal mammary arteries and saphenous veins, which differ in their morphological and functional characteristics and the degree of susceptibility to pathology. DNA methylation profiling was performed by using the microarray «Infinium Human-Methylation27 BeadChip» («Illumina», USA), methylation-sensitive polymerase chain reaction and methylation-specific PCR. For the first time we identified 45 CpG-sites of 36 genes with differential DNA methylation between vascular tissues. The most pronounced differences in the DNA methylation level were registered for CpG-dinucleotides of genes ALOX12, CARD11, DAB2IP, PTPRC, RA-SIP1, THRB, TLR4, TNFRSF9 and WNT16. Our data do not support the hypothesis of epigenetic dysregulation of cell-cycle genes (CDKN2A (p16INK4a and p14ARF), CDKN2B (p15INK4b)) in atherosclerosis.

метилирование ДНКатеросклерозInfinium HumanMethylation27 BeadChip.DNA methylationatherosclerosisInfinium HumanMethylation27 BeadChipReferencesSchnabel R. B., Baccarelli A., Lin H. et al. Next steps in cardiovascular disease genomic research-sequencing, epigenetics, and transcriptomics // Clin. Chem. 2012. Vol. 58. P. 113–126.Schnabel R. B., Baccarelli A., Lin H. et al. Next steps in cardiovascular disease genomic research-sequencing, epigenetics, and transcriptomics // Clin. Chem. 2012. Vol. 58. P. 113–126.Turunen M. P., Aavik E., Yla-Herttuala S. Epigenetics and atherosclerosis // Biochim. Biophys. Acta. 2009. Vol. 1790. P. 886–891.Turunen M. P., Aavik E., Yla-Herttuala S. Epigenetics and atherosclerosis // Biochim. Biophys. Acta. 2009. Vol. 1790. P. 886–891.Castillo-Diaz S. A., Garay-Sevilla M. E., Hernandez-Gonzalez M. A. et al. Extensive demethylation of normally hypermethylated CpG islands occurs in human atherosclerotic arteries // Int. J. Mol. Med. 2010. Vol. 26. P. 691–700.Castillo-Diaz S. A., Garay-Sevilla M. E., Hernandez-Gonzalez M. A. et al. Extensive demethylation of normally hypermethylated CpG islands occurs in human atherosclerotic arteries // Int. J. Mol. Med. 2010. Vol. 26. P. 691–700.Назаренко М. С. Профиль метилирования ДНК в области атеросклеротических бляшек человека / М. С. Назаренко // Молекулярная биология. – 2011. – Т. 45. – С. 610–616.Назаренко М. С. Профиль метилирования ДНК в области атеросклеротических бляшек человека / М. С. Назаренко // Молекулярная биология. – 2011. – Т. 45. – С. 610–616.Hiltunen M. O., Turunen M. P., Hakkinen T. P. et al. DNA hypomethylation and methyltransferase expression in atherosclerotic lesions // Vasc. Med. 2002. Vol. 7. P. 5–11.Hiltunen M. O., Turunen M. P., Hakkinen T. P. et al. DNA hypomethylation and methyltransferase expression in atherosclerotic lesions // Vasc. Med. 2002. Vol. 7. P. 5–11.Post W. S., Goldschmidt-Clermont P. J., Wilhide C. C. et al. Methylation of the estrogen receptor gene is associated with aging and atherosclerosis in the cardiovascular system // Cardiovasc. Res. 1999. Vol. 43. P. 985–991.Post W. S., Goldschmidt-Clermont P. J., Wilhide C. C. et al. Methylation of the estrogen receptor gene is associated with aging and atherosclerosis in the cardiovascular system // Cardiovasc. Res. 1999. Vol. 43. P. 985–991.Kim J., Kim J. Y., Song K. S. et al. Epigenetic changes in estrogen receptor beta gene in atherosclerotic cardiovascular tissues and in-vitro vascular senescence // Biochim. Biophys. Acta. 2007. Vol. 1772. P. 72–80.Kim J., Kim J. Y., Song K. S. et al. Epigenetic changes in estrogen receptor beta gene in atherosclerotic cardiovascular tissues and in-vitro vascular senescence // Biochim. Biophys. Acta. 2007. Vol. 1772. P. 72–80.Zhu S., Goldschmidt-Clermont P. J., Dong C. Inactivation of monocarboxylate transporter MCT3 by DNA methylation in atherosclerosis // Circulation. 2005. Vol. 112. P. 1353–1361.Zhu S., Goldschmidt-Clermont P. J., Dong C. Inactivation of monocarboxylate transporter MCT3 by DNA methylation in atherosclerosis // Circulation. 2005. Vol. 112. P. 1353–1361.Zawadzki C., Chatelain N., Delestre M. et al. Tissue factor pathway inhibitor-2 gene methylation is associated with low expression in carotid atherosclerotic plaques // Atherosclerosis. 2009. Vol. 204. P. e4–e14.Zawadzki C., Chatelain N., Delestre M. et al. Tissue factor pathway inhibitor-2 gene methylation is associated with low expression in carotid atherosclerotic plaques // Atherosclerosis. 2009. Vol. 204. P. e4–e14.Wellcome Trust Case Control Consortium. Genomewide association study of 14.000 cases of seven common diseases and 3.000 shared controls // Nature. 2007. Vol. 447. P. 661–678.Wellcome Trust Case Control Consortium. Genomewide association study of 14.000 cases of seven common diseases and 3.000 shared controls // Nature. 2007. Vol. 447. P. 661–678.Helgadottir A., Thorleifsson G., Manolescu A. et al. A common variant on chromosome 9p21 affects the risk of myocardial infarction // Science. 2007. Vol. 316. P. 1491–1493.Helgadottir A., Thorleifsson G., Manolescu A. et al. A common variant on chromosome 9p21 affects the risk of myocardial infarction // Science. 2007. Vol. 316. P. 1491–1493.McPherson R., Pertsemlidis A., Kavaslar N. et al. A common allele on chromosome 9 associated with coronary heart disease // Science. 2007. Vol. 316. P. 1488–1491.McPherson R., Pertsemlidis A., Kavaslar N. et al. A common allele on chromosome 9 associated with coronary heart disease // Science. 2007. Vol. 316. P. 1488–1491.Samani N. J., Erdmann J., Hall A. S. et al. Genomewide association analysis of coronary artery disease // N. Engl. J. Med. 2007. Vol. 357. P. 443–453.Samani N. J., Erdmann J., Hall A. S. et al. Genomewide association analysis of coronary artery disease // N. Engl. J. Med. 2007. Vol. 357. P. 443–453.Cunnington M. S., Keavney B. Genetic mechanisms mediating atherosclerosis susceptibility at the chromosome 9p21 locus // Curr. Atheroscler. Rep. 2011. Vol. 13. P. 193–201.Cunnington M. S., Keavney B. Genetic mechanisms mediating atherosclerosis susceptibility at the chromosome 9p21 locus // Curr. Atheroscler. Rep. 2011. Vol. 13. P. 193–201.Popov N., Gil J. Epigenetic regulation of the INK4b-ARF-INK4a locus: in sickness and in health // Epigenetics. 2010. Vol. 5. P. 685–690.Popov N., Gil J. Epigenetic regulation of the INK4b-ARF-INK4a locus: in sickness and in health // Epigenetics. 2010. Vol. 5. P. 685–690.Gonzalez-Navarro H., Abu Nabah Y. N., Vinue A. et al. p19(ARF) deficiency reduces macrophage and vascular smooth muscle cell apoptosis and aggravates atherosclerosis // J. Am. Coll. Cardiol. 2010. V. 55. P. 2258–2268.Gonzalez-Navarro H., Abu Nabah Y. N., Vinue A. et al. p19(ARF) deficiency reduces macrophage and vascular smooth muscle cell apoptosis and aggravates atherosclerosis // J. Am. Coll. Cardiol. 2010. V. 55. P. 2258–2268.Покровский А. В. Показания к хирургическому лечению сосудисто-мозговой недостаточности у больных с окклюзирующими поражениями брахиоцефальных сосудов / А. В. Покровский [и др.] // Невропатология и психиатрия. –1977. – С. 1789–1797.Покровский А. В. Показания к хирургическому лечению сосудисто-мозговой недостаточности у больных с окклюзирующими поражениями брахиоцефальных сосудов / А. В. Покровский [и др.] // Невропатология и психиатрия. –1977. – С. 1789–1797.Bibikova M., Le J., Barnes B. et al. Genome-wide DNA methylation profiling using Infinium assay // Epigenomics. 2009. Vol. 1. P. 177–200.Bibikova M., Le J., Barnes B. et al. Genome-wide DNA methylation profiling using Infinium assay // Epigenomics. 2009. Vol. 1. P. 177–200.Benjamini Y., Hochberg Y. Controlling the false discovery rate: a practical and powerful approach to multiple testing // J. R. Stat. Soc. Series B Stat. Methodol. 1995. Vol. 57. P. 289–300.Benjamini Y., Hochberg Y. Controlling the false discovery rate: a practical and powerful approach to multiple testing // J. R. Stat. Soc. Series B Stat. Methodol. 1995. Vol. 57. P. 289–300.Землякова В. В. Сравнительный анализ аномального метилирования CpG-островков, расположенных в промоторных областях генов Р16/CDKN2A и P14ARF, при немелкоклеточном раке легкого и остром лимфобластном лейкозе / В. В. Землякова [и др.] // Мол. биол. – 2004. – Т. 38. – С. 966–972.Землякова В. В. Сравнительный анализ аномального метилирования CpG-островков, расположенных в промоторных областях генов Р16/CDKN2A и P14ARF, при немелкоклеточном раке легкого и остром лимфобластном лейкозе / В. В. Землякова [и др.] // Мол. биол. – 2004. – Т. 38. – С. 966–972.Amatya V. J., Takeshima Y., Inai K. Methylation of p14(ARF) gene in meningiomas and its correlation to the p53 expression and mutation // Mod. Pathol. 2004. Vol. 17. P. 705–10.Amatya V. J., Takeshima Y., Inai K. Methylation of p14(ARF) gene in meningiomas and its correlation to the p53 expression and mutation // Mod. Pathol. 2004. Vol. 17. P. 705–10.Herman J. G., Graff J. R., Myohanen S. et al. Methylation-specific PCR: a novel PCR assay for methylation status of CpG islands // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. Vol. 93. P. 9821–9826.Herman J. G., Graff J. R., Myohanen S. et al. Methylation-specific PCR: a novel PCR assay for methylation status of CpG islands // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. Vol. 93. P. 9821–9826.Fuster J. J., Fernandez P., Gonzalez-Navarro H. et al. Control of cell proliferation in atherosclerosis: insights from animal models and human studies // Cardiovasc. Res. 2010. Vol. 86. P. 254–264.Fuster J. J., Fernandez P., Gonzalez-Navarro H. et al. Control of cell proliferation in atherosclerosis: insights from animal models and human studies // Cardiovasc. Res. 2010. Vol. 86. P. 254–264.Gertow K., Nobili E., Folkersen L. et al. 12- and 15-lipoxygenases in human carotid atherosclerotic lesions: associations with cerebrovascular symptoms // Atherosclerosis. 2011. Vol. 215. P. 411–416.Gertow K., Nobili E., Folkersen L. et al. 12- and 15-lipoxygenases in human carotid atherosclerotic lesions: associations with cerebrovascular symptoms // Atherosclerosis. 2011. Vol. 215. P. 411–416.Xu K., Sacharidou A., Fu S. et al. Blood vessel tubulogenesis requires Rasip1 regulation of GTPase signaling // Dev. Cell. 2011. Vol. 20. P. 526–539.Xu K., Sacharidou A., Fu S. et al. Blood vessel tubulogenesis requires Rasip1 regulation of GTPase signaling // Dev. Cell. 2011. Vol. 20. P. 526–539.Ikram M. K., Sim X., Jensen R. A. et al. Four novel Loci (19q13, 6q24, 12q24, and 5q14) influence the microcirculation in vivo // PLoS Genet. 2010. Vol. 6. P. e1001184.Ikram M. K., Sim X., Jensen R. A. et al. Four novel Loci (19q13, 6q24, 12q24, and 5q14) influence the microcirculation in vivo // PLoS Genet. 2010. Vol. 6. P. e1001184.den Dekker W. K., Cheng C., Pasterkamp G., Duckers H. J. Toll like receptor 4 in atherosclerosis and plaque destabilization // Atherosclerosis. 2010. Vol. 209. P. 314–320.den Dekker W. K., Cheng C., Pasterkamp G., Duckers H. J. Toll like receptor 4 in atherosclerosis and plaque destabilization // Atherosclerosis. 2010. Vol. 209. P. 314–320.Moghimpour Bijani F., Vallejo J. G., Rezaei N. Tolllike Receptor Signaling Pathways in Cardiovascular Diseases: Challenges and Opportunities // Int. Rev. Immunol. 2012. Vol. 31. P. 379–395.Moghimpour Bijani F., Vallejo J. G., Rezaei N. Tolllike Receptor Signaling Pathways in Cardiovascular Diseases: Challenges and Opportunities // Int. Rev. Immunol. 2012. Vol. 31. P. 379–395.Olofsson P. S., Soderstrom L. A., Wagsater D. et al. CD137 is expressed in human atherosclerosis and promotes development of plaque inflammation in hypercholesterolemic mice // Circulation. 2008. Vol. 117. P. 1292–1301.Olofsson P. S., Soderstrom L. A., Wagsater D. et al. CD137 is expressed in human atherosclerosis and promotes development of plaque inflammation in hypercholesterolemic mice // Circulation. 2008. Vol. 117. P. 1292–1301.Yan J., Gong J., Liu P. et al. Positive correlation between CD137 expression and complex stenosis morphology in patients with acute coronary syndromes // Clin. Chim. Acta. 2011. Vol. 412. P. 993–998.Yan J., Gong J., Liu P. et al. Positive correlation between CD137 expression and complex stenosis morphology in patients with acute coronary syndromes // Clin. Chim. Acta. 2011. Vol. 412. P. 993–998.Jeon H. J., Choi J. H., Jung I. H. et al. CD137 (4-1BB) deficiency reduces atherosclerosis in hyperlipidemic mice // Circulation. 2010. Vol. 121. P. 1124–1133.Jeon H. J., Choi J. H., Jung I. H. et al. CD137 (4-1BB) deficiency reduces atherosclerosis in hyperlipidemic mice // Circulation. 2010. Vol. 121. P. 1124–1133.Holdt L. M., Sass K., Gabel G. Expression of Chr9p21 genes CDKN2B (p15INK4b), CDKN2A (p16INK4a, p14ARF) and MTAP in human atherosclerotic plaque // Atherosclerosis. 2011. Vol. 214. Р. 264–270.Holdt L. M., Sass K., Gabel G. Expression of Chr9p21 genes CDKN2B (p15INK4b), CDKN2A (p16INK4a, p14ARF) and MTAP in human atherosclerotic plaque // Atherosclerosis. 2011. Vol. 214. Р. 264–270.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.