Ограничение калорийности питания изменяет транскриптомный профиль клеток опухоли и лёгких мышей линии С57BL/6 с меланомой В16

Е.Ю. Сергеева; Ю.А. Фефелова; Ю.А. Панова; Н.С. Мутьев

doi:10.48612/path/2310-0435.2025.03.38-45

Е.Ю. Сергеева Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Красноярск, Россия https://orcid.org/0000-0002-2089-6022
Ю.А. Фефелова Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Красноярск, Россия https://orcid.org/0000-0001-5434-7155
Ю.А. Панова Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский федеральный университет», Красноярск, Россия; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Лимнологический институт» Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск, Россия https://orcid.org/0000-0002-1619-6429
Н.С. Мутьев Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Красноярск, Россия https://orcid.org/0009-0004-3256-4414

DOI: https://doi.org/10.48612/path/2310-0435.2025.03.38-45

Ключевые слова: меланома В16, канцерогенез, ограничение калорийности питания, анализ транскриптома, секвенирование генома

Аннотация

Ограничение калорийности питания снижает риск развития ассоциированных с возрастом заболеваний, включая онкологические. Молекулярные механизмы влияния ограничения калорийности на процессы, лежащие в основе патогенеза заболеваний, до сих пор окончательно не ясны. В последние годы у исследователей появились новые, эффективные методы, позволяющие ответить на эти вопросы, в частности, анализ транскриптома.

Цель исследования: выявление дифференциально экспрессируемых генов методом транскриптомного анализа в ткани опухолевого узла и ткани лёгких мышей с меланомой В16, при ограничении калорийности питания животных на 30%, по сравнению с контрольными животными, питающимися ad libitum.

Материал и методы. Мыши линии С57Bl/6 на базовой диете – контрольная группа; мыши, содержащиеся на диете с ограничение калорийности питания на 30% – опытная группа. Через 3 месяца обеим группам животных произведена трансплантация клеток меланомы линии B16. На 15-е сутки, после эвтаназии животных, проводили секвенирование транскриптома. Обработка и статистический анализ проводился на платформе Dr. Tom, разработанной Пекинским институтом геномики (BGI) https://biosys.bgi.com/#/report/login

Результаты. В опухолевой ткани опытной группы мышей мы установили наиболее выраженное снижение экспрессии генов сигнального пути «Биосинтез стероидов» и «Окислительное фосфорилирование». Снижение активности генов этих сигнальных путей может играть роль в ингибировании опухолевого роста, в частности, за счет инактивации сигнального пути PI3K/AKT/mTOR и снижения уровня окислительного стресса. В ткани лёгких наиболее значимое снижение экспрессии генов по показателю достоверности ассоциировано с сигнальными путями «Клеточный цикл» и «Прогестерон-опосредованное созревание яйцеклеток». Наиболее выраженное повышение уровня экспрессии генов в ткани опухоли при снижении калорийности питания выявлено нами у ряда генов сигнального пути «Процессинг белка в эндоплазматической сети», гены этого сигнального пути могут повышать противоопухолевый иммунный ответ, и «Клеточный цикл». В ткани лёгких было выявлено наиболее выраженное повышение экспрессии генов сигнальных путей «Сокращение сердечной мышцы» и «Дилатационная кардиомиопатия».

Заключение. Таким образом, анализ транскриптома ткани опухоли и лёгких мышей, находящихся на диете со снижением калорийности на 30% и мышей контрольной группы позволяет предположить, что ограничение калорийности питания приводит к активации генов, способствующих подавлению развития опухолевого роста и ингибированию проканцерогенных генов.