Аннотация
Цель исследования. Изучить индивидуальные изменения белкового состава атеросклеротических бляшек коронарных артерий на разных стадиях развития коронарного атеросклероза. Материал и методы. Материал исследования – гомогенаты атеросклеротических бляшек коронарных артерий разных стадий развития (стабильные атеросклеротические бляшки и нестабильные атеросклеротические бляшки некротически-дистрофического типа). Разделение белков бляшек проводили методом двумерного электрофореза, снимки гелей анализировали с использованием программного обеспечения PDQuest soft ware. Количество белка определяли в относительных единицах интенсивности окрашивания белковых пятен. Идентификацию белковых фракций осуществляли по их пептидной карте масс методом MALDI. Результаты. Выявлены группы протеинов, экспрессия которых меняется более чем в 1,5 раза при сравнении трех стадий развития атеросклеротических бляшек. Идентифицировано повышение содержания белков: актинов, тубулина, тропомиозина, кератина на стадии липоидоза и фиброза в стабильной бляшке. На стадии фиброза и кальциноза стабильной атеросклеротической бляшки показано повышение концентрации белков: микрофибрил-ассоциированного гликопротеина 4, мимекана, аннексина А5 и пероксиредоксина-2. Стадия нестабильной бляшки некротически-дистрофического типа характеризуется высоким содержанием сывороточного альбумина, фибриногена, сывороточного амилоида (P-компонент) и виментина. Заключение. Выявлены возможные закономерности изменения белкового состава атеросклеротических бляшек коронарных артерий на трех разных этапах их развития при сравнении индивидуальных гелей и пулов гомогенатов атеросклеротических бляшек.
Ключевые слова
Авторы и аффилиации
Е.М. Стахнёва(1), И.А. Мещерякова(2), Е.А. Демидов(2), К.В. Старостин(2), Е.В. Садовский(1), С.Е. Пельтек(2), А.М. Чернявский(3), А.М. Волков(3), А.В. Кургузов(3), И.С. Мурашов(3), Ю.И. Рагино(1), 1-Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН», Российская Федеpация, 630089, Новосибирск, ул. Богаткова, 175/1; 2-ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Российская Федеpация, 630090, Новосибирск, пр. ак. Лаврентьева, 10; 3-ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. акад. Е.Н. Мешалкина» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Российская Федеpация, 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15 Е-mail: stahneva@yandex.ru
Литература
Dubois E., Fertin M., Burdese J., Amouyel P., Bauters C., Pinet F. Cardiovascular proteomics: translational studies to develop novel biomarkers in heart failure and left ventricular remodeling. Proteomics Clin. Appl. 2011; 5 (1–2): 57–66. https://doi.org/10.1002/prca.201000056
Yin X., Subramanian S., Hwang S.J., O’Donnell C.J., Fox C.S., Courchesne P., Muntendam P., Gordon N., Adourian A., Juhasz P., Larson M.G., Levy D. Protein biomarkers of new-onset cardiovascular disease: prospective study from the systems approach to biomarker research in cardiovascular disease initiative. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2014; 34 (4): 939–45. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.113.302918
Liang W., Ward L.J., Karlsson H., Ljunggren S.A., Li W., Lindahl M., Yuan X.M. Distinctive proteomic profiles among different regions of human carotid plaques in men and women. Sci. Rep. 2016; 6: 26231. https://doi.org/10.1038/srep26231
Malaud E., Merle D., Piquer D., Molina L., Salvetat N., Rubrecht L., Dupaty E., Galea P., Cobo S., Blanc A., Saussine M., Marty-Ané C., Albat B., Meilhac O., Rieunier F., Pouzet A., Molina F., Laune D., Fareh J. Local carotid atherosclerotic plaque proteins for the identification of circulating biomarkers in coronary patients. Atherosclerosis. 2014; 233: 551–8. http://dx.doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2013.12.019
Herrington D.M., Mao C., Parker S.J., Fu Z., Yu G., Chen L., Venkatraman V., Fu Y., Wang Y., Howard T.D., Jun G., Zhao C.F., Liu Y., Saylor G., Spivia W.R., Athas G.B., Troxclair D., Hixson J.E., Vander Heide R.S., Wang Y., Van Eyk J.E. Proteomic Architecture of Human Coronary and Aortic Atherosclerosis. Circulation. 2018; 137 (25): 2741–56. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.118.034365
Han Y., Zhao S., Gong Y., Hou G., Li X., Li L. Serum cyclin-dependent kinase 9 is a potential biomarker of atherosclerotic inflammation. Oncotarget. 2016; 7 (2): 1854–62. https://doi.org/10.18632/oncotarget.6443
Matyushenko A.M., Koubassova N.A., Shchepkin D.V., Kopylova G.V., Nabiev S.R., Nikitina L.V., Bershitsky S.Y., Levitsky D.I., Tsaturyan A.K. The effects of cardiomyopathy-associated mutations in the head-to-tail overlap junction of α-tropomyosin on its properties and interaction with actin. Int. J. Biol. Macromol. 2019; 125: 1266–74. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.09.105
Stintzing S., Ocker M., Hartner A., Amann K., Barbera L., Neureiter D. Differentiation patterning of vascular smooth muscle cells (VSMC) in atherosclerosis. Virchows Arch. 2009; 455: 171–85. https://doi.org/10.1007/s00428-009-0800-4
Saavedra P., Girona J., Bosquet A., Guaita S., Canela N., Aragonès G., Heras M., Masana L. New insights into circulating FABP4: Interaction with cytokeratin 1 on endothelial cell membranes. Bioch. Biophys. Acta. 2015; 1853 (11PtA): 2966–74. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2015.09.002
Kuzuya K., Ichihara S., Suzuki Y., Inoue C., Ichihara G., Kurimoto S., Oikawa S. Proteomics analysis identified peroxiredoxin 2 involved in early-phase left ventricular impairment in hamsters with cardiomyopathy. PLoS One. 2018; 13 (2): e0192624. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0192624
Waksman R., Seruys P.W. Handbook of the vulnerable plaque. London: Taylor & Francis Group, 2004; 1–48.
Shah P.K. Cellular and molecular mechanisms of plaque rupture. High-risk atherosclerotic plaques: mechanisms, imaging, models, and therapy. Edited by L.M. Khachigian; New York: CRC Press, 2005; 1–19.
Stakhneva E.M., Meshcheryakova I.A., Demidov E.A., Starostin K.V., Sadovski E.V., Peltek S.E., Voevoda M.I., Chernyavskii A.M., Volkov A.M., RaginoYu.I. A proteomic study of atherosclerotic plaques in men with coronary atherosclerosis. Diagnostics. 2019; 9 (4): 177. https://doi.org/10.3390/diagnostics9040177
Menko A.S., Bleaken B.M., Libowitz A.A., Zhang L., Stepp M.A., Walker J.L. A central role for vimentin in regulating repair function during healing of the lens epithelium. Mol. Biol. Cell. 2014; 25 (6): 776–90. https://doi.org/10.1091/mbc.E12-12-0900
Guo M., Ehrlicher A.J., Mahammad S., Fabich H., Jensen M.H., Moore J.R., Fredberg J.J., Goldman R.D., Weitz D.A. The Role of Vimentin Intermediate Filaments in Cortical and Cytoplasmic Mechanics. Biophys. J. 2013; 105 (7): 1562–8. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2013.08.037
Monico A., Duarte S., Pajares M.A., Pérez-Sala D. Vimentin disruption by lipoxidation and electrophiles: Role of the cysteine residue and filament dynamics. Redox Biol. 2019; 101098. https://doi.org/10.1016/j.redox.2019.101098
Hirase T., Node K. Endothelial dysfunction as a cellular mechanism for vascular failure. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2012; 302 (3): 499–505. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00325.2011
Chistiakov D.A., Orekhov A.N., Bobryshev Y.V. Endothelial Barrier and Its Abnormalities in Cardiovascular Disease. Front Physiol. 2015; 6: 365. https://doi.org/10.3389/fphys.2015.00365
Zhang H.J., Wang J., Liu H.F., Zhang X.N., Zhan M., Chen F.L. Overexpression of mimecan in human aortic smooth muscle cells inhibits cell proliferation and enhances apoptosis and migration. Exp. Ther. Med. 2015; 10 (1): 187–92. https://doi.org/10.3892/etm.2015.2444
Seki T., Saita E., Kishimoto Y., Ibe S., Miyazaki Y., Miura K., Ohmori R., Ikegami Y., Kondo K., Momiyama Y. Low Levels of Plasma Osteoglycin in Patients with Complex Coronary Lesions. J. Atheroscler. Thromb. 2018; 25 (11): 1149–55. https://doi.org/10.5551/jat.43059
Stohr R., Schurgers L., van Gorp R., Jaminon A., Marx N., Reutelingsperger C. Annexin A5 reduces early plaque formation in ApoE-/-mice. PLoS One. 2017; 12 (12): e0190229. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0190229
Lee R., Fischer R., Charles P.D., Adlam D., Valli A., Di Gleria K., Kharbanda R.K., Choudhury R.P., Antoniades C., Kessler B.M., Channon K.M. A novel workflow combining plaque imaging, plaque and plasma proteomics identifies biomarkers of human coronary atherosclerotic plaque disruption. Clin. Proteomics. 2017; 14: 22. https://doi.org/10.1186/s12014-017-9157-x
Nicolussi A., D’Inzeo S., Capalbo C., Giannini G., Coppa A. The role of peroxiredoxins in cancer. Mol. Clin. Oncol. 2017; 6 (2): 139–53. https://doi.org/10.3892/mco.2017.1129
Rhee S.G., Woo H.A., Kil I.S., Bae S.H. Peroxiredoxin functions as a peroxidase and a regulator and sensor of local peroxides. J. Biol. Chem. 2012; 287 (7): 4403–10. https://doi.org/10.1074/jbc.R111.283432
Rhee S.G., Kil I.S. Multiple Functions and Regulation of Mammalian Peroxiredoxins. Annu. Rev. Biochem. 2017; 86: 749–75. https://doi.org/10.1146/annurev-biochem-060815-014431
Liu J., Su G., Gao J., Tian Y., Liu X., Zhang Z. Effects of Peroxiredoxin 2 in Neurological Disorders: A Review of its Molecular Mechanisms. Neurochem. Res. 2020; 45 (4): 720–30. https://doi.org/10.1007/s11064-020-02971-x
Kato R., Hayashi M., Aiuchi T., Sawada N., Obama T., Itabe H. Temporal and spatial changes of peroxiredoxin 2 levels in aortic media at very early stages of atherosclerotic lesion formation in apoE-knockout mice. Free Radic. Biol Med. 2019; 130: 348–60. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2018.10.458
Xi D., Luo T., Xiong H., Liu J., Lu H., Li M., Hou Y., Guo Z. SAP: structure, function, and its roles in immune-related diseases. Int. J. Cardiol. 2015; 187: 20–6. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2015.03.179