danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2026-70-1-63-70dan-1295Research ArticleМЕДИЦИНАMEDICINEУровни экспрессии микроРНК miR-335 и генов FASN и SIRT 4 в висцеральной жировой ткани при потреблении высококалорийной пищи в экспериментеExpression of miR-335 and the genes FASN and SIRT 4 in the visceral adipose tissue the consumption of high-calorie food in experimentКалиновскаяЕ. И.KalinovskayaE. I.

Калиновская Елена Игоревна – канд. мед. наук, вед. науч. сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Kalinovskaya Elena I. – Ph. D. (Medicine), Leading Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

zolotuhinaelena@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0004-9884-2122ПолуляхО. Е.PoluliakhO. Y.

Полулях Ольга Евгеньевна – ст. науч. сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Poluliakh Olga Y. – Senior Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

oilipol@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1878-9623БасалайА. А.BasalaiA. A.

Басалай Анастасия Александровна – науч. сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Basalai Anastasia A. – Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

anastasiya.basalay@gmail.comГубкинС. В.HubkinS. V.

Губкин Сергей Владимирович – член-корреспондент, д-р мед. наук, профессор, гл. науч. сотрудник.

Ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Hubkin Siarhei V. – Corresponding Member, D. Sc. (Medicine), Professor, Chief Researcher.

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

goubkin@yandex.ruИнститут физиологии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Physiology of the National Academy of Sciences of Belarus2026020320267016370Copyright © Калиновская Е.И., Полулях О.Е., Басалай А.А., Губкин С.В., 20262026Калиновская Е.И., Полулях О.Е., Басалай А.А., Губкин С.В.Kalinovskaya E.I., Poluliakh O.Y., Basalai A.A., Hubkin S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1295

Потребление высококалорийной пищи является одним из факторов формирования ожирения и связанных с ним осложнений. В основе этого лежат эпигенетические механизмы, в том числе регуляция экспрессии генов с помощью микроРНК. Работа проводилась с целью изучения влияния пищи с высоким содержанием жиров животного происхождения на экспрессию miR-335, а также генов FASN и SIRT 4 и кодируемых ими белков в висцеральной жировой ткани крыс Вистар. В течение 8 недель дополнительно к стандартному рациону вивария крысы получали жиры животного происхождения (45 % от суточной калорийности). Относительную экспрессию miR-335 и ее целевых генов FASN и SIRT 4 определяли методом ПЦР в режиме реального времени, содержание белков FASN и SIRT 4 в висцеральной жировой ткани – методом иммуноферментного анализа. Установлено, что на фоне высокожировой диеты происходит повышение экспрессии miR-335 и снижение активности липогенных генов FASN и SIRT 4 в висцеральной жировой ткани крыс, что сопровождается повышением глюкозы в крови, развитием инсулинорезистентности, нарушением липидного обмена. Полученные результаты указывают на важную роль miR-335 в регуляции метаболических процессов в жировой ткани и перспективность ее использования в качестве терапевтической мишени для профилактики осложнений, связанных с ожирением.

The consumption of high-calorie foods is one of the factors leading to the formation of obesity and related complications. This is based on epigenetic mechanisms, including the regulation of gene expression by microRNAs. The aim of the study is to investigate the effect of high fat diet on the expression of miR-335, as well as the genes FASN and SIRT 4 and the proteins they encode in the visceral adipose tissue of Wistar rats. For 8 weeks, in addition to the standard diet of the vivarium, the rats received animal fats (45 % of daily caloric intake). The relative expression of miR-335 and its target genes FASN and SIRT 4 was determined using real-time PCR, and the protein levels of FASN and SIRT 4 in visceral adipose tissue were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). It was established that against the background of high-fat diet there is an increase in miR-335 expression and a decrease in activity of lipogenic genes FASN and SIRT 4 in visceral fat tissue of rats, which is accompanied by an increase in blood glucose, development of insulin resistance, and disruption of lipid metabolism. The obtained results indicate the important role of miR-335 in regulating metabolic processes in adipose tissue and the prospect of its use as a therapeutic target for the prevention of complications associated with obesity.

крысывысокожировая диетаожирениеметаболические нарушениямикроРНКлипогенные геныratshigh-fat dietobesitymetabolic disordersmicroRNAlipogenic genesРабота выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (проект № М17-115)The work was supported by the Belarusian Republican Foundation for Fundamental Research (project M17-115)ReferencesКлинические рекомендации «Ожирение у детей» / О. В. Васюкова, П. Л. Окороков, О. А. Малиевский [и др.] // Ожирение и метаболизм. – 2024. – Т. 21, № 4. – С. 439–453. https://doi.org/10.14341/omet13194Vasyukova O. V., Okorokov P. L., Malievskiy O. A., Neimark A. E., Zorin E. A., Yashkov Y. I., Burmitskaya Yu. V., Kopytina D. A., Bezlepkina O. B., Peterkova V. A. Clinical guidelines “Obesity in children”. Ozhirenie i metabolizm = Obesity and Metabolism, 2024, vol. 21, no. 4, pp. 439–453 (in Russian). https://doi.org/10.14341/omet13194Тимашева, Я. Р. Современное состояние исследований в области ожирения: генетические аспекты, роль микробиома и предрасположенность к COVID-19 / Я. Р. Тимашева, Ж. Р. Балхиярова, О. В. Кочетова // Проблемы эндокринологии. – 2021. – Т. 67, № 4. – С. 20–35. https://doi.org/10.14341/probl12775Timasheva Ya. R., Balkhiyarova Zh. R., Kochetova O. V. Current state of the obesity research: genetic aspects, the role of microbiome, and susceptibility to COVID-19. Problemy Endokrinologii = Problems of Endocrinology, 2021, vol. 67, no. 4, pp. 20–35 (in Russian). https://doi.org/10.14341/probl12775Генетические и эпигенетические факторы риска развития простого ожирения у детей: обзор литературы / А. А. Джумагазиев, Д. А. Безрукова, Н. А. Шилина [и др.] // Педиатрическая фармакология. – 2024. – Т. 21, № 6. – С. 510–515. https://doi.org/10.15690/pf.v21i6.2828Dzhumagaziev A. A., Bezrukova D. A., Shilina N. M., Otto N. Yu., Sosinovskaya E. V., Filipchuk A. V. Genetic and epigenetic risk factors for the development of simple obesity in children: a literature review. Pediatricheskaya farmakologiya = Pediatric Pharmacology, 2024, vol. 21, no. 6, pp. 510–515 (in Russian). https://doi.org/10.15690/pf.v21i6.2828The regulatory role of microRNAs in obesity and obesity-derived ailments / J. A. Benavides-Aguilar, A. Torres-Copado, J. Isidoro-Sánchez [et al.] // Genes (Basel). – 2023. – Vol. 14, N 11. – Art. 2070. https://doi.org/10.3390/genes14112070Benavides-Aguilar J. A., Torres-Copado A., Isidoro-Sánchez J., Pathak S., Duttaroy A. K., Banerjee A., Paul S. The regulatory role of microRNAs in obesity and obesity-derived ailments. Genes, 2023, vol. 14, no. 11, art. 2070. https://doi.org/10.3390/genes14112070Effect of dietary fatty acids on microRNA expression related to metabolic disorders and inflammation in human and animal trials / K. MacDonald-Ramos, A. Martínez-Ibarra, A. Monroy [et al.] // Nutrients. – 2021. – Vol. 13, N 6. – Art. 1830. https://doi.org/10.3390/nu13061830MacDonald-Ramos K., Martínez-Ibarra A., Monroy A., Miranda-Ríos J., Cerbón M. Effect of dietary fatty acids on microRNA expression related to metabolic disorders and inflammation in human and animal trials. Nutrients, 2021, vol. 13, no. 6, art. 1830. https://doi.org/10.3390/nu13061830Effects of miR-335 on the proliferation in Yak preadipocytes / W. Ding, Y. Sun, Y. Han [et al.] // Journal of Cytology and Cell Anatomy. – 2024. – Vol. 2, N 1. – P. 1–12.Ding W., Sun Y., Han Y., Liu Y., Jin S., Chen J., Gou F. Effects of miR-335 on the proliferation in Yak preadipocytes. Journal of Cytology and Cell Anatomy, 2024, vol. 2, no. 1, pp. 1–12.MiR-335, an adipogenesis-related microRNA, is involved in adipose tissue inflammation / L. Zhu, L. Chen, C. M. Shi [et al.] // Cell Biochemistry and Biophysics. – 2014. – Vol. 68. – P. 283–290. https://doi.org/10.1007/s12013-013-9708-3Zhu L., Chen L., Shi C. M., Xu G. F., Xu L. L., Zhu L. L., Guo X. R., Ni Y., Cui Y., Ji C. MiR-335, an adipogenesisrelated microRNA, is involved in adipose tissue inflammation. Cell Biochemistry and Biophysics, 2014, vol. 68, pp. 283–290. https://doi.org/10.1007/s12013-013-9708-3The up-regulation of microRNA-335 is associated with lipid metabolism in liver and white adipose tissue of genetically obese mice / N. Nakanishi, Y. Nakagawa, N. Tokushige [et al.] // Biochemical and Biophysical Research Communications. – 2009. – Vol. 385, N 4. – P. 492–496. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2009.05.058Nakanishi N., Nakagawa Y., Tokushige N., Aoki N., Matsuzaka T., Ishii K., Yahagi N., Kobayashi K., Yatoh S., Takahashi A., Suzuki H., Urayama O., Yamada N., Shimano H. The up-regulation of microRNA-335 is associated with lipid metabolism in liver and white adipose tissue of genetically obese mice. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2009, vol. 385, no. 4, pp. 492–496. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2009.05.058MiR-335 overexpression impairs insulin secretion through defective priming of insulin vesicles / V. A. Salunkhe, J. K. Ofori, N. R. Gandasi [et al.] // Physiological Reports. – 2017. – Vol. 5, N 21. – Art. e13493. https://doi.org/10.14814/phy2.13493Salunkhe V. A., Ofori J. K., Gandasi N. R., Salö S. A., Hansson S., Andersson M. E., Wendt A., Barg S., Esguerra J. L. S., Eliasson L. MiR-335 overexpression impairs insulin secretion through defective priming of insulin vesicles. Physiological Reports, 2017, vol. 5, no. 21, art. e13493. https://doi.org/10.14814/phy2.13493MiRTargetLink 2.0 – interactive miRNA target gene and target pathway networks / F. Kern, E. Aparicio-Puerta, Y. Li [et al.] // Nucleic Acids Research. – 2021. – Vol. 49, N 1. – P. W409–W416. https://doi.org/10.1093/nar/gkab297Kern F., Aparicio-Puerta E., Li Y., Fehlmann T., Kehl T., Wagner V., Ray K., Ludwig N., Lenhof H. P., Meese E., Keller A. miRTargetLink 2.0 – interactive miRNA target gene and target pathway networks. Nucleic Acids Research, 2021, vol. 49, no. 1, pp. W409–W416. https://doi.org/10.1093/nar/gkab297Fatty acid synthase (FASN) signalome: A molecular guide for precision oncology / J. A. Menendez, E. Cuyàs, J. A. Encinar [et al.] // Molecular Oncology. – 2024. – Vol. 18, N 3. – P. 479–516. https://doi.org/10.1002/1878-0261.13582Menendez J. A., Cuyàs E., Encinar J. A., Steen T. V., Verdura S., Llop-Hernández À., López J., Serrano-Hervás E., Osuna S., Martin-Castillo B., Lupu R. Fatty acid synthase (FASN) signalome: A molecular guide for precision oncology. Molecular Oncology, 2024, vol. 18, no. 3, pp. 479–516. https://doi.org/10.1002/1878-0261.13582Min, Z. The roles of mitochondrial SIRT4 in cellular metabolism / Z. Min, J. Gao, Y. Yu // Frontiers in Endocrinology. – 2019. – Vol. 9. – Art. 783. https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00783Min Z., Gao J., Yu Y. The roles of mitochondrial SIRT4 in cellular metabolism. Frontiers in Endocrinology, 2019, vol. 9, art. 783. https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00783A high fat diet reduces the expression of lipogenic, lipolytic and oxidative genes in white adipose tissue. The effect of the concentration and type of fatty acid is dependent of the dietary protein / A. Diaz-Villaseñor, B. Palacios-Gonzalez, C. Tovar-Palacio [et al.] // FASEB Journal. – 2010. – Vol. 24, N S1. – Art. 938.11. https://doi.org/10.1096/fasebj.24.1_supplement.938.11Diaz-Villaseñor A., Palacios-Gonzalez B., Tovar-Palacio C., Tovar A. R., Torres N. A high fat diet reduces the expression of lipogenic, lipolytic and oxidative genes in white adipose tissue. The effect of the concentration and type of fatty acid is dependent of the dietary protein. FASEB Journal, 2010, vol. 4, no. S1, art. 938.11. https://doi.org/10.1096/fasebj.24.1_supplement.938.11Fatty acid synthase gene expression in human adipose tissue: association with obesity and type 2 diabetes / J. Berndt, P. Kovacs, K. Ruschke [et al.] // Diabetologia. – 2007. – Vol. 50. – P. 1472–1480. https://doi.org/10.1007/s00125-007-0689-xBerndt J., Kovacs P., Ruschke K., Klöting N., Fasshauer M., Schön M. R., Körner A., Stumvoll M., Blüher M. Fatty acid synthase gene expression in human adipose tissue: association with obesity and type 2 diabetes. Diabetologia, 2007, vol. 50, pp. 1472–1480. https://doi.org/10.1007/s00125-007-0689-xExtracellular fatty acid synthase: a possible surrogate biomarker of insulin resistance / J. M. Fernandez-Real, J. A. Menendez, J. M. Moreno-Navarrete [et al.] // Diabetes. – 2010. – Vol. 59, N 6. – P. 1506–1511. https://doi.org/10.2337/db09-1756Fernandez-Real J. M., Menendez J. A., Moreno-Navarrete J. M., Blüher M., Vazquez-Martin A., Vázquez M. J., Ortega F., Diéguez C., Frühbeck G., Ricart W., Vidal-Puig A. Extracellular fatty acid synthase: a possible surrogate biomarker of insulin resistance. Diabetes, 2010, vol. 59, no. 6, pp. 1506–1511. https://doi.org/10.2337/db09-1756

The authors declare that there are no conflicts of interest present.