КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 23-25-00207

НазваниеЭкзосомальные микроРНК и регуляторные Т-лимфоциты как маркеры аутоиммунных процессов в жировой ткани при ожирении и сахарном диабете 2 типа

РуководительМирошникова Валентина Вадимовна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт", Ленинградская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 2023 г. - 2024 г. 

Конкурс№78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-207 - Эндокринология и обмен веществ

Ключевые словаэкзосомы, микроРНК, регуляторные Т-лимфоциты, профиль экспрессии генов, ожирение, сахарный диабет

Код ГРНТИ76.29.37


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Исследования последних лет предполагают особую роль жировой ткани как важного звена во взаимодействии «иммунитет-метаболизм». Субклиническое воспаление в жировой ткани, которое развивается при ожирении, имеет прямое отношение к прогрессированию метаболической дисфункции и развитию инсулинорезистентности и сахарного диабета 2 типа (СД2). Особенностью воспалительного процесса в жировой ткани при ожирении является снижение популяции иммуносупрессорных клеток - регуляторных Т-лимфоцитов (Treg). Важную роль в регуляции численности и активности Treg-лимфоцитов в жировой ткани могут играть секретируемые жировой тканью экстраклеточные везикулы и входящие в их состав микроРНК. Настоящий проект направлен на расширение понимания роли экзосомальных микроРНК в регуляции популяции Treg-лимфоцитов в жировой ткани при ожирении, инсулинорезистентности и манифестации СД2, поскольку точные представления об этом механизме в настоящее время отсутствуют.

Ожидаемые результаты
В настоящем проекте планируется впервые провести оценку уровня экспрессии генов, которые по данным ряда предыдущих исследований определяют уникальную для жировой ткани сигнатуру Treg, в подкожной и висцеральной жировой ткани у пациентов с ожирением без СД2, с установленным диагнозом СД2, а также в группе сравнения (лица без ожирения) и сопоставить эти данные с содержанием в жировой ткани, а также в экзосомах жировой ткани, и сыворотке крови микроРНК, секреция которых жировой тканью изменена при ожирении. Это должно позволить установить биомаркеры активности регуляторных Т-лимфоцитов в жировой ткани, ассоциированные с развитием инсулинорезистентности и СД2 при ожирении. Исследование роли субпопуляции Treg в жировой ткани в контроле над воспалением и аутоиммунными процессами является крайне актуальным, поскольку позволит получить информацию о новых мишенях для терапии, основанной на сдерживании воспаления. В настоящем проекте по изучению особенностей состава микроРНК секретируемых жировой тканью экзосом, а также экспрессионных маркеров активности Treg в жировой ткани при ожирении и СД2, могут быть получены как данные о новых биомаркерах для диагностики преддиабетического состояния при ожирении, так и обозначены мишени для терапии, связанной с модулированием активности Treg-лимфоцитов и снижением местного воспаления жировой ткани. Кроме того, планируется оценить влияние экстраклеточных везикул жировой ткани на пролиферацию Treg-лимфоцитов in vitro, что продемонстрирует целесообразность терапевтических подходов, связанных с модулированием активности популяции Treg, а также получить приоритетные данные для продолжения работы в этой области.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Ожирение и развитие сопутствующих патологий, ассоциированных с дисфункцией жировой ткани, сопровождается нарушением биогенеза секретируемых жировой тканью экзосом (экстраклеточных везикул, ЭВ) и, как следствие, может отражаться в изменении содержания экзосомальных микроРНК в сыворотке крови. Поскольку жировая ткань является основным источником экзосомальных микроРНК в крови, микроРНК экстраклеточных везикул сыворотки крови могут выступать в качестве потенциальных биомаркеров развития сопутствующих ожирению патологий, в том числе сахарного диабета 2 типа (СД2). Наши результаты показывают, что экзосомальная микроРНК hsa-miR-551b-3p сыворотки крови может быть рассмотрена в качестве потенциального биомаркера развития СД2 на фоне ожирения. Данная микроРНК была выбрана после проведения первичного скрининга микроРНК-кандидатов, который подразумевал профилирование микроРНК экстраклеточных везикул, секретируемых жировой тканью, методом NanoString. Продемонстрированное ранее снижение микроРНК hsa-miR-551b-3p в экзосомах жировой ткани у пациентов с ожирением подтвердилось для экзосом сыворотки крови (p<0.05). Однако у пациентов с ожирением и СД2 уровень данной микроРНК в экзосомах сыворотки крови был выше по сравнению с пациентами с ожирением без СД2 (p=0.030), и позволял дифференцировать пациентов с СД2 среди пациентов с ожирением (относительный уровень hsa-miR-551b-3p в экзосомах сыворотки крови выше 0.909 на фоне ожирения может свидетельствовать о развитии СД2 (AUC = 0.770 (0.578 – 0.963), p=0.019). Наблюдалась положительная корреляция уровня hsa-miR-551b-3p в ЭВ сыворотки крови с уровнем гликированного гемоглобина (в общей выборке: r = 0,491, p = 0,028; у пациентов с ожирением (с/без СД2): r = 0,616, p = 0,005). В подгруппе пациентов с ожирением и СД2 уровень hsa-miR-551b-3p в экзосомах сыворотки крови также отрицательно коррелировал с ИМТ (r = -0.732, p = 0.003). Также в сыворотке у пациентов с ожирением и СД2 наблюдается повышение уровня экзосомальной hsa-miR-302d и снижение экзосомальной hsa-miR-210 по сравнению с пациентами с ожирением без СД2 (p=0.042, p=0.040, соответственно), что может служить дополнительным маркером развития СД2. С другой стороны, различий уровня экспрессии hsa-miR-551b-3p в самой жировой ткани у пациентов с ожирением без/с СД2 выявлено не было. Таким образом, наши результаты показывают, что при развитии СД2 на фоне ожирения может повышаться уровень экзосомальной микроРНК hsa-miR-551b-3p сыворотки крови, однако причина данного повышения в настоящий момент не ясна. Другим не менее важным маркером развития СД2 на фоне воспаления, развивающегося в жировой ткани при ожирении, может быть истощение популяции резидентных регуляторных Т лимфоцитов (Трег). В отчетном периоде нами был проведен сравнительный анализ экспрессии ряда генов, связанных с функцией Трег (IL2RA (CD25), FOXP3, PPARG, IL6, IL10, LRRC32, IKZF2, TNFSRF1B, TNFSRF4) в подкожной и висцеральной жировой ткани (ПЖТ и ВЖТ) у пациентов без/с СД2 и у лиц без ожирения. Продемонстрировано увеличение экспрессии противовоспалительного цитокина IL10 в ПЖТ у пациентов с ожирением с/без СД2 (p<0.01). Показано увеличение уровня мРНК гена IL2RA (CD25) у пациентов с ожирением с/без СД2 как в ПЖТ (p<0.03), так и в ВЖТ (p<0.05), при этом уровень экспрессии гена IL2RA в ВЖТ изначально значительно выше, чем в ПЖТ. Показано, что у пациентов с ожирением и СД2 по сравнению с лицами без ожирения в ПЖТ наблюдается увеличение уровня мРНК генов FOXP3 и LRRC32 (p<0.01, p<0.03) на фоне снижения экспрессии гена PPARG (p<0.01), который также требуется для обеспечения фенотипа резидентных Трег жировой ткани. Поэтому вопрос, происходит ли компенсаторная активация Трег в ПЖТ при ожирении и СД2 и достаточно ли ее для сдерживания локального воспаления, требует дальнейших исследований.

 

Публикации

1. Драчева К.В., Побожева И.А., Анисимова К.А., Баландов С.Г., Грунина М.Н., Хамид З.М., Василевский Д.И., Пчелина С.Н., Мирошникова В.В. Downregulation of Exosomal hsa-miR-551b-3p in Obesity and Its Link to Type 2 Diabetes Mellitus Non-coding RNA, Non-Coding RNA 2023, 9, 67 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.3390/ncrna9060067

2. Драчева К.В., Побожева И.А., Анисимова К.А., Хамид З.M., Баландов С.Г., Василевский Д.И., Пчелина С.Н., Мирошникова В.В Ассоциация содержания экзосомальной hsa-miR-551b-3p в сыворотке крови с ожирением и сахарным диабетом 2 типа Сборник тезисов Международного конгресса «Ожирение и метаболические нарушения: осознанная перезагрузка», Сборник тезисов Международного конгресса «Ожирение и метаболические нарушения: осознанная перезагрузка», 5-7.10.2023, стр.22-23 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.14341/OMDCR-2023-14

3. Драчева К.В., Побожева И.А., Анисимова К.А., Хамид З.M., Баландов С.Г., Василевский Д.И., Пчелина С.Н., Мирошникова В.В. МикроРНК экстраклеточных везикул сыворотки крови как маркеры развития сахарного диабета 2-го типа при ожирении Сборник тезисов Международной конференции молодых ученых: биоинформатиков, биотехнологов, биофизиков, вирусологов и молекулярных биологов, Сборник тезисов Международной конференции молодых ученых: биоинформатиков, биотехнологов, биофизиков, вирусологов и молекулярных биологов, стр.616-617 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.25205/978-5-4437-1526-1-317

4. Сурцукова М.А., Грунина М.Н., Драчева К.В., Побожева И.А., Анисимова К.А., Хамид З.M., Баландов С.Г., Василевский Д.И., Пчелина С.Н., Мирошникова В.В. Профиль экспрессии генов CD25, FOXP3, IL10, LRRC32 и TNFRSF4 в жировой ткани связан с ожирением и сахарным диабетом 2 типа Сборник тезисов X Всероссийского молодежного научного форума с международным участием “Open Science 2023, Сборник тезисов X Всероссийского молодежного научного форума с международным участием “Open Science 2023”, 15-17.11.2023, стр. 122 (год публикации - 2023)