Исследование уровней экспрессии сплайсинговых изоформ SIRT1 и генов-регуляторов митохондриального гомеостаза в печени больных сахарным диабетом 2 типа и ожирением

Abstract

Цель. Оценка ассоциации между уровнем экспрессии изоформ сиртуина 1 (SIRT1) и генами белков, связанных с митохондриальным гомеостазом (PGC-1α, PPAR-γ, PPAR-α, TFAM, MFN2, OPA1, DRP1) в печени больных сахарным диабетом второго типа (СД2). Материалы и методы. В исследование включено 59 пациентов, которые были разделены на две группы: 1) контрольная группа, индекс массы тела (ИМТ) менее 30 кг/м2, без кардиометаболических нарушений; 2) пациенты с СД2, ИМТ более 30 кг/м2. Выполнялся биохимический анализ показателей крови пациентов, а уровень экспрессии генов интереса в печеночной ткани изучали с помощью количественной полимеразной цепной реакцией с обратной транскрипцией. Результаты. Обнаружено, что сплайсинговые изоформы SIRT1 V1, V2 и V3 стабильно экспрессировались в печени у больных СД2. Выявлено, что изоформы SIRT1 встречаются не только по отдельности, но и в различных сочетаниях. Экспрессия изоформы SIRT1 V3 значимо повышалась в группе больных, в то время как остальные аналиты значимо не различались между группами. Изоформа SIRT1 V3 положительно коррелировала с уровнем глюкозы. Стоит отметить, что общий SIRT1 не показал значимых корреляций с генами интереса и биохимическими показателями, что только подтверждает необходимость изучения экспрессии изоформ отдельно. Заключение. Изоформы SIRT1 стабильно экспрессировались в печени, уровень экспрессии изоформы SIRT1 V3 был значимо выше у больных СД2. Результаты работы могут послужить основой для дальнейших, более точечных исследований взаимодействий между сплайсинговыми изоформами SIRT1 с белками митохондриального гомеостаза на посттрансляционном уровне.Aim. To evaluate the association between the expression levels of sirtuin 1 (SIRT1) splicing isoforms and the genes associated with mitochondrial homeostasis (PGC-1α, PPAR-γ, PPAR-α, TFAM, MFN2, OPA1, and DRP1) in the liver of patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM). Materials and methods. The study included 59 patients who were divided into two groups: 1) control group, body mass index (BMI) less 30 kg/m 2, without cardio-metabolic disorders; 2) patients with T2DM, BMI more 30 kg/m2. A biochemical analysis of the patients' blood parameters was performed, and the expression level of the genes of interest in the liver tissue was studied using quantitative RT-PCR. Results. It was found that the SIRT1 splicing isoforms V1, V2, and V3 were stably expressed in the liver of patients with T2DM. SIRT1 isoforms occur not only individually, but also in various combinations. The expression of the SIRT1 V3 isoform was significantly increased in the group of patients, while the remaining analytes did not significantly differ between the groups. The SIRT1 V3 isoform positively correlated with glucose levels. It is worth noting that the total SIRT1 did not show significant correlations with the genes of interest and biochemical parameters, which only confirms the need to study the expression of isoforms separately. Conclusion. SIRT1 isoforms were stably expressed in the liver, and the expression level of SIRT1 V3 isoform was significantly higher in patients with T2DM. The results of this work can serve as a basis for further studies of interactions between SIRT1 splicing isoforms and mitochondrial homeostasis proteins at the post-translational level.