Анализ ассоциации rs9536314 гена KL с антропометрическими и биохимическими показателями у мужчин г. Новосибирска (западная сибирь)

Цель исследования – определить частоту полиморфизма rs9536314 (F325V) гена KL и
ассоциацию данного варианта с рядом биохимических и антропометрических показателей у мужчин исследуемой группы и в европеоидной популяции Западной Сибири.

Материал и методы. Исследуемая группа (69 мужчин, средний возраст 61,2±11,5  года) сформирована случайным образом из выборки лиц, обратившихся в клинику и поликлинику НИИТПМ – филиал ИЦиГ СО РАН и ГБУЗ НСО Госпиталь ветеранов воин ¹ 3 (178 мужчин, в возрасте 50–65 лет и старше 80 лет). Популяционная группа была случайным образом отобрана (219 человек) из выборки, опрошенной в рамках Международного многоцентрового проекта «Факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний в Восточной Европе» HAPIEE (9360 участников, 45–69 лет, средний возраст 53,8±7 лет, европеоиды > 90 %). Биохимические показатели определяли стандартными энзиматическими методами. Концентрацию в сыворотке крови белка 
Клото измеряли с помощью иммуноферментного метода. Геномную ДНК  амплифицировали с помощью полимеразной цепной реакции в стандартной реакционной смеси и далее гидролизовали рестриктазой TaqI B.

Результаты. Частота генотипов (TT, TG и GG) и аллелей (T и G) rs9536314 гена KL в исследуемой группе соответствует данным в популяции Западной Сибири, а также в популяции Западной и Восточной Европы. Статистически значимых различий клинико-биохимических параметров в зависимости от генотипов rs9536314 гена KL в  исследуемой группе и в популяции не выявлено. В исследуемой группе уровень белка Клото в крови и скорость клубочковой фильтрации у мужчин с ишемической болезнью сердца и артериальной гипертонией не различаются в аутосомно-доминантной и аутосомно-рецессивной моделях для rs9536314 гена KL.

Заключение. Частота полиморфизма rs9536314 гена KL в исследуемой группе соответствует частоте полиморфизма rs9536314 гена KL в европеоидной популяции  Западной Сибири. Биохимические и антропометрические показатели, а также содержание белка Клото не имеют статистически значимых различий в зависимости от генотипов rs9536314 гена KL у обследованных мужчин. 

1. Kuro-o M., Matsumura Y., Aizawa H. Kawaguchi H., Suga T., Utsugi T., Ohyama Y., Kurabayashi M., Kaname T., Kume E., Iwasaki H., Iida A., Shiraki-Iida T., Nishikawa S., Nagai R., Nabeshima Y.I. Mutation of the mouse Klotho gene leads to a syndrome resembling ageing. Nature, 1997; 390 (6655): 45–51. doi: 10.1038/36285

2. Matsumura Y., Aizawa H., Shiraki-Iida T. Nagai R., Kuro-o M., Nabeshima Y. Identification of the human Klotho gene and its two transcripts encoding membrane and secreted Klotho protein. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1998; 242 (3): 626–630. doi: 10.1006/bbrc.1997.8019

3. Kurosu H., Yamamoto M., Clark J.D., Pastor J.V., Nandi A., Gurnani P., McGuinness O.P., Chikuda H., Yamaguchi M., Kawaguchi H., Shimomura I., Takayama Y., Herz J., Kahn C.R., Rosenblatt K.P., Kuro-o M. Suppression of aging in mice by the hormone Klotho. Science, 2005; 309 (5742), 1829–1833. doi: 10.1126/science.1112766

4. Li S.A., Watanabe M., Yamada H., Nagai A, Kinuta M, Takei K. Immunohistochemical localization of Klotho protein in brain, kidney, and reproductive organs of mice. Cell Struct. Funct., 2004; 29 (4): 91–99. doi: 10.1247/csf.29.91

5. Arking D.E., Krebsova A., Macek M.Sr., Macek M.Jr., Arking A., Mian I.S., Fried L., Hamosh A., Dey S., McIntosh I., Dietz H.C. Association of human aging with a functional variant of Klotho. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002; 99 (2): 856–861. doi: 10.1073/pnas.022484299

6. Shardell M., Semba R.D., Rosano C., Kalyani R.R., Bandinelli S., Chia C.W. L plasma Klotho and cognitive decline in older adults: findings from the InCHIANTI study. J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci., 2016; 71 (5): 677–682. doi: 10.1093/gerona/glv140

7. Prather A.A., Epel E.S., Arenander J., Broestl L., Garay B.I., Wang D., Dubal D.B. Longevity factor klotho and chronic psychological stress. Transl. Psychiatry, 2015; 5 (6): e585. doi: 10.1038/tp.2015.81

8. Dubal D.B., Zhu L., Sanchez P.E., Worden K., Broestl L., Johnson E., Ho K., Yu G.Q., Kim D., Betourne A., Kuro-O M., Masliah E., Abraham C.R., Mucke L. Life extension factor Klotho prevents mortality and enhances cognition in hAPP transgenic

9. mice. J. Neurosci., 2015; 35 (6): 2358–2371. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5791-12.2015

10. Abulizi P., Zhou X.-H., Keyimu K., Luo M., Jin F.-Q. Correlation between Klotho gene and mild cognitive impairment in the Uygur and Han populations of Xinjiang. Oncotarget, 2017; 8 (43): 75174–75185. doi: 10.18632/oncotarget.20655

11. Deary I.J., Harris S.E., Fox H.C., Hayward C., Wright A.F., Starr J.M., Whalley L.J. Klotho genotype and cognitive ability in childhood and old age in the same individuals. Neurosci. Lett., 2005; 378 (1): 22–27. doi: 10.1016/j.neulet.2004.12.005

12. Mengel-From J., Soerensen M., Nygaard M., McGue M., Christensen K., Christiansen L. Genetic variants in Klotho associate with cognitive function in the oldest old group. J. Gerontol. A. Biol. Sci. Med. Sci., 2016; 71 (9): 1151–1159. doi: 10.1093/gerona/glv163

13. Marchelek-Myśliwiec M., Różański J., Ogrodowczyk A., Dutkiewicz G., Dołęgowska B., Sałata D., Budkowska M., Safranow K., Stępniewska J., Wiśniewska M., Ciechanowski K. The association of the Klotho polymorphism rs9536314 with parameters of calciumphosphate metabolism in patients on long-term hemodialysis. Ren. Fail., 2016; 38 (5): 776–780. doi: 10.3109/0886022X.2016.1162062

14. Arking D.E., Becker D.M., Yanek L.R., Fallin D., Judge D.P., Moy T.F., Becker L.C., Dietz H.C. Klotho allele status and the risk of early-onset occult coronary artery disease. Am. J. Hum. Genet., 2003; 72 (5): 1154–1161. doi: 10.1086/375035

15. Yokoyama J.S., Sturm V.E., Bonham L.W., Klein E., Arfanakis K., Yu L., Coppola G., Kramer J.H., Bennett D.A., Miller B.L., Dubal D.B. Variation in longevity gene Klotho is associated with greater cortical volumes. Ann. Clin. Transl. Neurol, 2015; 2 (3): 215–230. doi: 10.1002/acn3.161

16. Arking D.E., Atzmon G., Arking A., Barzilai N., Dietz H.C. Association between a functional variant of the Klotho gene and high-density lipoprotein cholesterol, blood pressure, stroke, and longevity. Circ. Res., 2005; 96 (4): 412–418. doi: 10.1161/01.RES.0000157171.04054.30

17. Zhu Z., Xia W., Cui Y., Zeng F., Li Y., Yang Z., Hequn C. Klotho gene polymorphisms are associated with healthy aging and longevity: Evidence from a meta-analysis. Mech. Ageing Dev, 2019; 178: 33–40. doi:10.1016/j.mad.2018.12.003

18. Adzhubei I.A., Schmidt S., Peshkin L., Ramensky V.E., Gerasimova A., Bork P., Kondrashov A.S., Sunyaev S.R. A method and server for predicting damaging missense mutations. Nat. Methods, 2010; 7 (4): 248–249. doi: 10.1038/nmeth0410-248

19. Peasey A., Bobak M., Kubinova R., Malyutina S.K., Pajak A., Tamosiunas A., Pikhart H., Nicholson A., Marmot M. Determinants of cardiovascular disease and other non-communicable diseases in Central and Eastern Europe: Rationale and Design of the HAPIEE study. BMC Public Health, 2006; (6): 255–264. doi: 10.1186/1471-2458-6-255

20. Sambrook J., Russell D.W. Purification of nucleic acids by extraction with phenol:chloroform. CSH Protoc. 2006; (1): pdb.prot4455. doi: 10.1101/pdb.prot4455

21. Тимощенко О.В., Рагино Ю.И., Стахнева Е.М., Каштанова Е.В., Никитин Ю.П. Белок Клото в крови у мужчин с ишемической болезнью сердца и его ассоциации с липидным профилем. Атеросклероз, 2020; 16 (1): 5–8. doi.org/10.15372/ATER20200101

22. Тимощенко О.В., Стахнева Е.М., Рагино Ю.И., Никитин Ю.П. Особенности содержания белка Клото в крови у мужчин с артериальной гипертонией и его ассоциации с кардиометаболическими факторами риска. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний, 2020; 9 (4): 21–31. https://doi.org/10.17802/2306-1278-2020-9-4-21-31

23. Aizawa H., Saito Y., Nakamura T., Inoue M., Imanari T., Ohyama Y., Matsumura Y., Masuda H., Oba S., Mise N., Kimura K., Hasegawa A., Kurabayashi M., Kuro-o M., Nabeshima Y., Nagai R. Downregulation of the Klotho gene in the kidney under sustained circulatory stress in rats. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1998; 249 (3): 865–871. doi: 10.1006/bbrc.1998.9246

24. Nagai R., Saito Y., Ohyama Y., Aizawa H., Suga T., Nakamura T., Kurabayashi M., Kuroo M. Endothelial dysfunction in the Klotho mouse and downregulation of klotho gene expression in various animal models of vascular and metabolic diseases. Cell. Mol. Life Sci., 2000; 57 (5): 738–746. doi: 10.1007/s000180050038

25. Mitani H., Ishizaka N., Aizawa T., Ohno M., Usui S., Suzuki T., Amaki T., Mori I., Nakamura Y., Sato M., Nangaku M., Hirata Y., Nagai R. In vivo Klotho gene transfer ameliorates angiotensin II-induced renal damage. Hypertension, 2002; 39 (4): 838–843. doi: 10.1161/01.hyp.0000013734.33441.ea

26. Brunner H.R. Experimental and clinical evidence that angiotensin II is an independent risk factor for cardiovascular disease. Am. J. Cardiol., 2001; 87 (8A): 3C–9C. doi: 10.1016/s0002-9149(01)01538-7

27. Gavras I., Gavras H. Angiotensin II as a cardiovascular risk factor. J. Hum. Hypertens., 2002; 16 (Suppl. 2): S2–S6. doi: 10.1038/sj.jhh.1001392

28. Saito Y., Yamagishi T., Nakamura T., Ohyama Y., Aizawa H., Suga T., Matsumura Y., Masuda H., Kurabayashi M., Kuro-o M., Nabeshima Y., Nagai R. Klotho protein protects against endothelial dysfunction. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1998; 248 (2): 324–329. doi: 10.1006/bbrc.1998.8943

29. Saito Y., Nakamura T., Ohyama Y., Suzuki T., Iida A., Shiraki-Iida T., Kuro-o M., Nabeshima Y., Kurabayashi M., Nagai R. In vivo Klotho gene delivery protects against endothelial dysfunction in multiple risk factor syndrome. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2000; 276 (2): 767–772. doi: 10.1006/bbrc.2000.3470

30. Fukino K., Suzuki T., Saito Y., Shindo T., Amaki T., Kurabayashi M., Nagai R. Regulation of angiogenesis by the aging suppressor gene Klotho. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2002; 293 (1): 332–337. doi: 10.1016/S0006-291X(02)00216-4

31. Yuhanna I.S., Zhu Y., Cox B.E., Hahner L.D., Osborne-Lawrence S., Lu P., Marcel Y.L., Anderson R.G., Mendelsohn M.E., Hobbs H.H., Shaul P.W. High-density lipoprotein binding to scavenger receptor-BI activates endothelial nitric oxide synthase. Nat. Med., 2001; 7 (7): 853–857. doi: 10.1038/89986

32. Kuvin J.T., Rämet M.E., Patel A.R., Pandian N.G., Mendelsohn M.E., Karas R.H. A novel mechanism for the beneficial vascular effects of high-density lipoprotein cholesterol: enhanced vasorelaxation and increased endothelial nitric oxide synthase expression. Am. Heart J., 2002; 144 (1): 165–172. doi: 10.1067/mhj.2002.123145