Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии

Оксид азота (NO) образуется из L-аргинина с помощью эндотелиальной NO-синтазы (eNOS). NO участвует в регулировании физиологически важных функций сердечно-сосудистой (регулирует сокращение сердца, клеточную пролиферацию, тонус сосудов и давление крови), иммунной и нервной систем. Синтез NO изменяется...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2008
Main Authors:	Кравченко, Н.А., Ярмыш, Н.В.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 2008
Subjects:	Обзорные статьи
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8217
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии / Н.А. Кравченко, Н.В. Ярмыш // Цитология и генетика. — 2008. — Т. 42, № 4. — С. 69-81. — Бібліогр.: 87 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859920084941668352
author	Кравченко, Н.А. Ярмыш, Н.В.
author_facet	Кравченко, Н.А. Ярмыш, Н.В.
citation_txt	Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии / Н.А. Кравченко, Н.В. Ярмыш // Цитология и генетика. — 2008. — Т. 42, № 4. — С. 69-81. — Бібліогр.: 87 назв. — рос.
collection	DSpace DC
description	Оксид азота (NO) образуется из L-аргинина с помощью эндотелиальной NO-синтазы (eNOS). NO участвует в регулировании физиологически важных функций сердечно-сосудистой (регулирует сокращение сердца, клеточную пролиферацию, тонус сосудов и давление крови), иммунной и нервной систем. Синтез NO изменяется в ответ на факторы воспаления, гипоксию, липиды и др. Интенсивность транскрипции гена eNOS зависит от полиморфных аллелей гена eNOS и посттранскрипционных механизмов, обеспечивающих стабильность мРНК. Все эти факторы влияют на развитие кардиоваскулярных событий. Оксид азоту (NO) утворюється з L-аргініну за допомогою ендотеліальної NO-синтази (еNOS). NO бере участь у регуляції фізіологічно важливих функцій серцево-судинної (регулює серцеве скорочення, проліферацію клітин, тонус судин та тиск крові), імунної та нервової систем. Синтез NO змінюється у відповідь на фактори запалення, гіпоксію, ліпіди та ін. Інтенсивність транскрипції гена еNOS залежить від поліморфних алелей гена еNOS та посттранскрипційних механізмів, які забезпечують стабільність мРНК. Всі ці фактори вливають на розвиток кардіоваскулярних ускладнень. Nitric oxide (NO) is synthesized from l-arginine by endothelial nitric oxide synthase (eNOS). NO participates in regulation of physiologically important cardiovascular functions (contractive reduction of heart, cellular proliferation, a tone of vessels and blood pressure), immunity, and nervous systems. Inflammation factors, hypoxia, lipids affect NO synthesis. Intensity of eNOS gene transcription depends on polymorphic alleles of eNOS gene, posttranscriptional mechanisms providing mRNA stability. All these factors have effects on development of cardiovascular events.
first_indexed	2025-12-07T16:06:57Z
format	Article
fulltext	69 Обзорные статьи УДК 612.1.014.49:546.172.6 Н.А. КРАВЧЕНКО 1, Н.В. ЯРМЫШ 2 1 Институт терапии им. Л.Т. Малой АМН Украины, Харьков 2 Харьковский государственный медицинский университет E/mail: gdt/therapy@mail.ru РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ NO0СИНТАЗЫ И ДИСФУНКЦИЯ СОСУДИСТОГО ЭНДОТЕЛИЯ ПРИ СЕРДЕЧНО0СОСУДИСТОЙ ПАТОЛОГИИ Оксид азота (NO) образуется из L�аргинина с помо� щью эндотелиальной NO�синтазы (еNOS). NO участву� ет в регулировании физиологически важных функций сердечно�сосудистой (регулирует сокращение сердца, клеточную пролиферацию, тонус сосудов и давление крови), иммунной и нервной систем. Синтез NO изменя� ется в ответ на факторы воспаления, гипоксию, липиды и др. Интенсивность транскрипции гена eNOS зависит от полиморфных аллелей гена eNOS и посттранскрип� ционных механизмов, обеспечивающих стабильность мРНК. Все эти факторы влияют на развитие кардио� васкулярных событий. Введение. Предположение о существовании эндотелий�зависимого фактора релаксации, который в 1980 г. был идентифицирован Furchgott et al. [1] как оксид азота (NО), транс� формировало наше понимание роли эндотели� альных клеток в регуляции функции сердечно� сосудистой системы. Это открытие определило интерес к сосудистой эндотелиальной функ� ции и предопределило в середине 80�х гг. про� шлого столетия развитие нового направления – эндотелиальная дисфункция как основной фактор патогенеза сосудов, что, в свою оче� редь, ускорило развитие новой терапевтичес� кой стратегии [2]. NO обладает широким спектром биологи� ческого действия: участвует в работе цент� ральной и вегетативной нервной системы, в функционировании желудочно�кишечного тракта и мочеполовой системы, в деятельнос� ти секреторных тканей и органов дыхания, в регуляции сердечно�сосудистой системы. При высоких концентрациях NO может проявлять цитостатическую и/или цитотоксическую ак� тивность, что указывает на его роль в системе клеточного иммунитета. Эта функция опреде� ляет влияние NO на процессы инициирова� ния и протекания апоптоза [3]. Синтез NO из L�аргинина осуществляется под действием трех основных изоформ фермен� та NO�синтаз (NOS): нейрональной (nNOS), эндотелиальной (eNOS) и индуцибельной (iNOS). В активной форме все три изоформы представляют собой гомодимеры с молеку� лярной массой 130 (iNOS), 135 (еNOS) и 160 (nNOS) кДа [3,4]. В мономере фермента NOS, начиная с С�конца, выделяют: 1) редуктазный домен, сходный по аминокислотному составу с цитохром Р�450�редуктазой; 2) малый каль� модулин�связывающий домен; 3) оксигеназ� ный домен с характеристиками, подобными цитохрому Р�450, но без структурной гомоло� гии; 4) N�концевую специфическую последо� вательность [4]. Для функционирования NOS требуется пять различных простетических групп и ко� факторов. Редуктазный домен содержит две флавиновые половины – ФАД и ФМН. ФАД является первичным акцептором электронов, происходящих от НАДФН, тогда как ФМН переносит электроны от ФАД в центр гема на оксигеназный домен. Последний содержит центры связывания для гема, субстрата L�ар� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 © Н.А. КРАВЧЕНКО, Н.В. ЯРМЫШ, 2008 70 Н.А. Кравченко, Н.В. Ярмыш гинина и кофактора (6R)�5,6,7,8�тетрагидро� L�биоптерина (ВН4) [4, 5]. Образование NO регулируется через измене� ние экспрессии либо активности самого фер� мента еNOS, либо вследствие изменения ак� тивности кофакторов или эндогенных ингиби� торов. NO эндотелиального происхождения является важным атеропротекторным медиа� тором, и нарушение регуляции его синтеза сопряжено с повышением риска сердечно�со� судистых заболеваний. Токозависимая вазоди� латация плечевой артерии, которая в значи� тельной степени зависит от образования NO, нарушена у молодых здоровых лиц, состоя� щих в первой степени родства с умершими от ишемической болезни сердца (ИБС) до 55� летнего возраста, по сравнению с лицами контрольной группы (без семейной истории ИБС), сопоставимой по возрасту [6–10]. У ли� нии мышей NOS–/– развивается гипертензия, а у линии, сочетающей в геноме отсутствие функционирующего гена аполипопротеина Е и гена NOS, – атеросклероз. В связи с этим процессы регуляции синтеза NO и ген, коди� рующий NOS, являются первоочередными кандидатами при исследовании эндотелиаль� ной дисфункции сосудов и ряда сердечно�сосу� дистых заболеваний [11]. Таким образом, NOS следует рассматривать как сложный ферментный комплекс, синтези� рующий высокоактивные соединения в зависи� мости от функционального состояния клетки. Роль NO в регуляции сосудистого гомеостаза Нормальный сосудистый эндотелий осущес� твляет атеропротективные действия посредст� вом вазоактивных медиаторов, таких как NO, простациклин и фактор деполяризации эндо� телиального происхождения (EDHF). С воз� растом эндотелий подвергается разрушитель� ному воздействию повышенного кровяного давления и увеличенных концентраций холес� терина, глюкозы, гомоцистеина, продуктов во� спалительной реакции и компонентов табач� ного дыма [7]. Эндотелиальная дисфункция может быть обнаружена в плечевой или коро� нарной артериях in vivo до развития клиничес� кого атеросклероза в виде нарушения вазоди� латации. Эндотелиальная дисфункция, опре� деленная этим методом, коррелируют с други� ми общепризнанными факторами риска сер� дечно�сосудистых осложнений и может быть использована как прогностический критерий [12, 13]. В сосудистом эндотелии NO представ� ляет собой короткоживущий вазоактивный субстрат (не более 1 с), который играет ключе� вую роль в релаксации и снижении миграции и пролиферации сосудистых гладкомышечных клеток (ГМК), ингибировании адгезии тромбо� цитов и лейкоцитов к эндотелию, ингибирова� нии окисления липопротеинов низкой плот� ности (ЛПНП) [4, 5, 12]. NO может ингиби� ровать многие ключевые звенья атерогенеза. Изменение продукции NO в сосудистом эндо� телии отвечает за патогенез атеросклероза (АС). В связи с этим функциональные вариан� ты гена еNOS влияют на индивидуальную предрасположенность к АС [7, 14]. Другими исследованиями продемонстриро� вано, что еNOS в клетках эндотелия повышает продукцию NO и цГМФ в ГМК, снижая эф� фект вазоконстрикции, вызванный фенилэф� рином, и обеспечивает эндотелий�зависимую релаксацию в ответ на ацетилхолин. В дальней� шем эксперименты, проведенные на нормаль� ных артериях, были продолжены при различ� ных патологических состояниях (гиперхолесте� ринемия, диабет). Установлено, что недостаток или ускоренный распад NO приводят к разви� тию сердечно�сосудистых заболеваний, связан� ных с нарушением функции эндотелия, повы� шением тонуса сосудов и артериального дав� ления (гипертензия, стенокардия, АС, диабе� тическая ангиопатия и др.) [3, 14, 15]. Индивидуальные различия в эндотелиаль� ной функции и более позднее развитие АС мо� гут быть связаны не только с различными уровнями экспозиции факторов риска, но так� же и с индивидуальными особенностями в экс� прессии различных аллелей генов риска в со� судистом эндотелии. Внимание к изучению полиморфизма генов, отвечающих за синтез NO, обусловлено атеропротективными свой� ствами этого эндотелиального медиатора. Регуляция транскрипции гена еNOS и стабильность мРНК Ген еNOS находится в хромосоме 7q35–36 и содержит 26 экзонов. Матричная РНК гена ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 71 Регуляция экспрессии эндотелиальной NO7синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия еNOS кодируется 4052 нуклеотидами. Последо� вательности в 5'�фланкирующем участке гена представлены многочисленными потенциаль� ными цис�регуляторными последовательностя� ми ДНК: Sp1, GATA, AP�1, NF�1, элементом, ответственным за напряжение сдвига (shear stress), и элементом, ответственным за регуля� цию стеролом [16–20]. Прогресс в понимании молекулярных ме� ханизмов, вовлеченных в конститутивную и регулируемую экспрессию мРНК гена еNOS, обеспечен новым подходом к изучению эндо� телиальной генной регуляции в норме и при патологии. Исследования проводятся в на� правлении выяснения механизмов транскрип� ции и стабильности мРНК гена еNOS – двух процессов, обеспечивающих уровень еNOS в сосудистом эндотелии. Конститутивная эксп� рессия еNOS зависит от уровня транскрипции промоторной области, включая позитивную и негативную регуляцию, взаимодействия бе� лок–белок и белок–ДНК, эпигенетические события, такие как регуляторная экспрессия еNOS на посттранскрипционном уровне. Кон� ститутивная активность является важным фак� тором, поддерживающим уровень еNOS, но различные физиологические и патофизиологи� ческие стимулы, изменяющие уровень транс� крипции гена, играют немаловажную роль в нарушении продукции еNOS и NO. Напри� мер, повышение уровня транскрипции мРНК гена еNOS происходит в ответ на лизофосфа� тидилхолин (ЛФХ), на напряжение сдвига (shear stress) и в ответ на трансформирующий фактор роста бета (ТФР�бета) и др. [8, 16, 20–24]. При обычных условиях мРНК гена еNOS остается достаточно стабильной. Транс� крипционный механизм в отдельных случаях является критически важным регуляторным путем в снижении экспрессии еNOS. При ис� следовании стабильности мРНК гена еNOS, которая в значительной степени определяет уровень и активность еNOS, были получены важные результаты, которые определили но� вое направление в изучении регуляции гена при патологии. Важно подчеркнуть, что ста� бильность мРНК гена еNOS может в значи� тельной степени изменяться в зависимости от целого ряда факторов. В то же время дестаби� лизация мРНК гена еNOS играет значитель� ную роль в быстром снижении уровня ее экс� прессии в моделях воспаления, пролиферации/ повреждения, окисления ЛПНП и при гипок� сии. Период полужизни мРНК гена еNOS сос� тавляет от 24 до 48 ч. Стабильность транскрип� тов еNOS в значительной степени зависит от структуры 3'�нетранслируемой области гена [7, 14, 15]. После стимуляции клетки различными индукторами период полужизни мРНК может резко сокращаться, что при неизменном уров� не транскрипции влияет на концентрацию мРНК гена еNOS. Экзогенные и эндогенные индукторы еNOS Напряжение сдвига. Роль нарушения тока крови при АС достаточно хорошо изучена, но тем не менее эффект изменения кровотока на экспрессию еNOS остается в центре внимания. Локальная NO�зависимая регуляция тонуса кровеносных сосудов осуществляется глав� ным образом путем опосредования напряже� ния сдвига (shear stress). Исследование роли эндотелия на моделях животных при измене� нии кровотока и вазодилатации показали по� вышение экспрессии еNOS. Изменение уровня фермента было связано с индукцией экспрес� сии мРНК гена еNOS через транскрипцион� ный путь. В то же время мыши линии еNOS–/– не способны к ремоделированию сосудов в от� вет на напряжение сдвига, который зависит от ядерного фактора каппаВ (NF�κB) [20]. За ин� дуцированную транскрипционную актив� ность напряжения сдвига в фетальных эндоте� лиальных клетках отвечает элемент АР�1 (–661), что свидетельствует о регуляции еNOS различными путями в натальном и постна� тальном периодах [22]. Факторы роста. Представители суперсемей� ства ТФР�бета играют ключевую роль в регуля� ции роста и развития. В частности, ТФР�бе� та1 является важным медиатором в процессах сосудистого иммуноповреждения, ремоделиро� вания сосудов, васкулогенеза и ангиогенеза. Как показано на культуре эндотелиальных кле� ток, ТФР�бета1 дозозависимым способом по� вышает уровень экспрессии мРНК гена еNOS и трансактивирует промотор гена еNOS посред� ством рибонуклеопротеиновых комплексов, со� держащих cайты Smad и NF�1 [24]. ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 72 Н.А. Кравченко, Н.В. Ярмыш Роль эндотелиального фактора роста сосу� дов (ЭФРС) в развитии кровеносных сосудов, биологии эндотелия и сосудистых заболеваний остается малоизученной. Для исследователей представляет интерес связь между ЭФРС и со� отношением еNOS/NO. Bouloumie et al. [25] показали, что в культуре эндотелиальных кле� ток ЭФРС времязависимым и дозозависимым способами увеличивает экспрессию мРНК ге� на еNOS. Механизм, которым ЭФРС усиливает экспрессию мРНК гена еNOS, ожидает подт� верждения. Циклоспорин А. Применение циклоспорина А при иммуносупрессорной терапии, как выяс� нилось, сопровождается гипертензией. Этот ги� пертензивный эффект связывают с паракрин� ной вазоконстрикцией. В то же время было установлено, что циклоспорин А также вызыва� ет существенное повышение продукции NO in vivo и in vitro. Преинкубация культуры эндоте� лиальных клеток с циклоспорином А приводит к повышению экспрессии NO путем стимули� рования транскрипции гена еNOS. Предпола� гают, что этот эффект циклоспорина обуслов� лен такими реактивными формами кислорода, как гидроперекиси. Реактивный кислород ин� дуцирует активность элемента АР�1 промотор� ной области гена [26]. Перекись водорода акти� вирует еNOS через механизмы, зависящие от Jak2, кальмодулин�киназы II и элемента про� моторной области гена Sp�1 [27–29]. Липиды, липополисахариды и цитокины. На� рушение липидного обмена (дислипопротеиде� мия) является существенным фактором риска развития атеросклероза. В исследованиях, про� веденных на культуре эндотелиальных клеток, Liаo et al. [30] впервые обнаружили, что окис� ленные ЛПНП вызывают зависимое от време� ни и дозы снижение конститутивного уровня мРНК гена еNOS и активности фермента. Этот эффект был обусловлен уменьшением периода полужизни мРНК гена еNOS с 36 до 10 ч. Очень высокий уровень нативных ЛПНП снижал экспрессию мРНК гена еNOS [21]. В культуре эндотелиальных клеток ЛФХ (основ� ной компонент окисленных ЛПНП) мог по� вышать уровень мРНК гена еNOS. Возможно, этим объясняется двухфазный эффект различ� ных доз окисленных ЛПНП на продукцию NO. ЛФХ повышает еNOS на уровне регуля� ции транскрипции, и эта регуляция связана с сайтами Sp�1 и Еts [23, 30–32]. Липополисахариды (ЛПС) как сами по себе, так и в комплексе с цитокинами индуцируют существенное снижение уровня мРНК гена еNOS [30]. Обработка культуры эндотелиаль� ных клеток ЛПС и актиномицином D снижа� ет уровень мРНК гена еNOS в большей степе� ни по сравнению с эффектом только одного актиномицина D. Некоторыми исследовате� лями показано, что клеточный ответ синтеза еNOS на ЛПС связан со стабильностью мРНК и осуществляется в два этапа. На самом деле эффект фактора некроза опухоли – альфа (ФНО�α) и ЛПС на экспрессию еNOS и об� щую регуляцию при сепсисе, полученный эк� спериментально, в условиях in vivo является еще более сложным [31]. При АС основной медиатор воспаления ФНО�α снижает эндоте� лий�зависимую вазорелаксацию. Этот процесс опосредован снижением базального уровня мРНК гена еNOS. ФНО�α снижает период по� лужизни мРНК с 48 до 3 ч. Молекулярные ме� ханизмы, обусловливающие этот эффект, дли� тельное время не удавалось выяснить. Инку� бация клеток с ФНО�α повышала формирова� ние рибонуклеопротеиновых комплексов в 3'� нетранслируемом участке гена еNOS [33]. Формирование этих комплексов отрицательно коррелировало с уровнем мРНК гена еNOS. Рибонуклеопротеиновый комплекс взаимо� действует с различными вариантами гиперва� риабельной области мРНК гена еNOS, что обеспечивает стабильность базальных транс� криптов еNOS и определяет ответ на различ� ные стимулы [34–38]. Гипоксия. Молекулярные основы вазодила� тации в ответ на гипоксию до конца не выяс� нены. К возможным механизмам относятся непосредственная релаксация ГМК сосудов в ответ на изменения pH, проводимость ион� ных каналов или снижение уровня АТФ. Эндотелиальные клетки в ответ на гипоксию также снижают экспрессию таких вазоконст� рикторов, как эндотелин или тромбоксан, и усиливают высвобождение вазодилататоров, таких как аденозин, простациклин, фактор EDHF и NO [39]. Описаны различные эффекты гипоксии на экспрессию мРНК гена eNOS и синтез NO в эндотелиальных клетках. Гипок� ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 73 Регуляция экспрессии эндотелиальной NO7синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия сию связывают с двумя эффектами – со сниже� нием и повышением уровня экспрессии мРНК гена еNOS. Arnet et al. [39] установили, что ги� поксия индуцирует повышение мРНК гена еNOS в культуре эндотелиальных клеток, кото� рое было обусловлено увеличением транскрип� ционной активности гена. Coulet et al. [40] кон� статировали двухфазный ответ уровня мРНК гена еNOS в клетках эндотелия. Начальное по� вышение мРНК было результатом индукции транскрипции, связанной с гипоксизависи� мым энхансерным элементом, содержащим два сайта связывания [40]. Противоречивые ре� зультаты объясняются, в частности, неадекват� ностью условий экспериментов, которые заклю� чаются в разной степени гипоксии, отличии типов клеток, несоответствии моделей. Приве� денные доказательства свидетельствуют о том, что NO может модулировать экспрессию мРНК различных изоформ NOS, включая и собствен� но еNOS. Возможно, что различные модели in vivo и in vitro могут отражать отличия в регуля� торных механизмах по типу обратной связи. В эксперименте и клинике для лечения сердеч� но�сосудистых заболеваний часто используется адаптация к гипоксии. Было установлено, что тяжелая или хроническая гипоксия угнетает синтез NO в эндотелии. При умеренной гипок� сии активность еNOS увеличивается в резуль� тате повышения концентрации внутриклеточ� ных ионов Са2+, уровень которого коррелирует с высвобождением эндотелиального NO [27]. Для ферментативного окисления L�аргинина с участием NOS требуется кислород. При ише� мии/гипоксии NOS�синтазный механизм ин� гибируется. В то же время дефицит кислорода активирует более мощную нитритредуктазную компоненту, которая замыкает цепь метаболи� ческих превращений NO в цикл без участия еNOS [2, 3]. Идентифицирован регуляторный элемент в позиции –5373 до –5366 гена еNOS, ответст� венный за гипоксию. Исследователи выясни� ли, причастны ли известные факторы гипок� сии HIF�1 и HIF�2 к промоторной активности гена еNOS при гипоксии. В двух исследовани� ях сообщалось об индуцированной гипоксией экспрессии гена еNOS, но без подтверждения вовлечения механизма, связанного с фактора� ми HIF�1 и HIF�2. Другими исследованиями было установлено, что элемент, ответственный за гипоксию – транскрипционный фактор HIF�2, предпочтительно связывается с элемен� том HRE в условиях гипоксии и активирует транскрипцию гена еNOS [40, 41]. Терапевтический эффект статинов связан с повышением уровня мРНК еNOS Представляют научный и практический ин� терес механизмы, посредством которых стати� ны (ингибиторы гидрокси�3�метилглутарил� коэнзим А (ГМГ�КоА) редуктазы) изменяют липид�независимую кардиоваскулярную защи� ту. Основное внимание сфокусировано на вазо� активных и ангиогенных свойствах статинов, а также на возможной роли еNOS в опосредо� вании этих эффектов. Симвастатин и ловаста� тин, например, снижают зону ишемического церебрального инфаркта путем увеличения це� ребрального тока крови при нормохолесте� ринемии [42]. Этот цереброваскулярный ней� ропротекторный эффект регулируется повы� шением уровня мРНК еNOS. При ишемии у мышей линии еNOS–/– статины не проявляют защитного действия. Помимо этого, статины предотвращают снижение экспрессии еNOS, вызванное окисленными ЛПНП, гипоксией и ФНО�α [43, 44]. Ингибирование ГМГ�КоА� редуктазы сопровождается повышением эксп� рессии еNOS в эндотелиальных клетках путем увеличения периода полужизни мРНК [45]. Последующие эксперименты показали, что индуцированное статинами повышение перио� да полужизни мРНК гена еNOS от 28 ч до 46 ч происходит без изменения транскрипцион� ной активности. Факт пролонгирования пери� ода полужизни транскрипта eNOS согласуется с полученными результатами, свидетельствую� щими о трехкратном повышении уровня мРНК гена еNOS после 24�часовой экспозиции кле� ток со статинами. Эффект ингибирования ГМГ�КоА�редуктазы на уровень мРНК еNOS также связан с изменениями в изопреноидном синтезе и Rho/ГТФазной активностью [46]. Важно отметить участие посттрансляционных событий в эффекте статинов на еNOS. Инги� бирование ГМГ�КоА�редуктазы приводит к активации протеинкиназы Аkt (протеинкина� зы В) и влияет на посттрансляционное фос� форилирование белка еNOS [47, 48]. ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 74 Н.А. Кравченко, Н.В. Ярмыш Полиморфизм гена еNOS и дисфункция сосудистого эндотелия Еще одним существенным фактором, вли� яющим на уровень экспрессии еNOS, являет� ся полиморфизм гена. Частота мутаций в раз� личных популяциях существенно отличается, что может в значительной степени объяснять распространенность той или иной патологии в разных этнических группах и популяциях. Ген еNOS экстенсивно скринируется с це� лью выявления вариантов. Обнаруженные до настоящего времени варианты включают мно� гочисленные единичные полиморфизмы нук� леотидов (SNPs), вариабельность тандемных повторов в интроне 4 и СА�повторов микро� сателлитных маркеров генов в интроне 13 [15, 49–60]. Существует необходимость в установлении взаимосвязи между функциональными измене� ниями (снижение активности или уровня эксп� рессии) белка и мутациями гена еNOS. Внима� ние сосредоточено на исследовании трех пред� полагаемых функциональных вариантов гена (–786T > C) (rs2070744), интрона 4 (повторения 27 пар азотистых оснований) и Glu298Asp (rs1799983). Полиморфизм Glu298Asp в экзоне 7 связан с низкими плазменными концентрациями NO и уменьшением реактивности сосудов. Мета� анализ нескольких типов полиморфизма гена еNOS при ишемической болезни сердца (ИБС) показал, что коэффициент неравновес� ного сцепления равен 1,17 (95%�ный довери� тельный интервал – 1.07, 1.28) для Glu298Asp, 1,17 (95%�ный доверительный интервал – 1.07, 1.28) для –786T > C и 1.12 (95%�ный до� верительный интервал – 1.01, 1.24) для интро� на 4 [15, 55]. Отмечены значительные различия в часто� те Asp298 и –786C аллелей в этнических груп� пах [50–52]. Установлено, что для популяций Азии характерна более низкая частота гомози� гот Asp298 и –786C (Asp/Asp – 0,48 % против европейцев 10,73 %; C/C – 7,6 % против евро� пейцев 32,3 %) гена еNOS и относительно низ� кая частота распространенности ИБС. Про� порция субъектов, гомозиготных по аллелю интрона 4, оказалась сходной с азиатами (1,6 и 2,0 % соответственно). Существуют данные о низкой частоте субъектов, гомозиготных по аллелю Asp298 среди америндов и в смешан� ной испаноязычной группе [15, 50–52]. Некоторые исследователи связывают по� лиморфизм Glu298Asp (rs1799983) гена еNOS с дозозависимым снижением ферментативной активности еNOS и снижением продукции NO [15]. Гомозиготы Asp/Asp характеризуются более низкой активностью еNOS по сравне� нию с генотипом Glu/Glu. Другим возмож� ным механизмом влияния этого полиморфиз� ма на уровень/активность еNOS может быть его неравновесное сцепление с еще не уста� новленными функциональными вариантами гена еNOS [5, 59, 61]. Помимо этого, много� численными исследованиями установлено, что эндотелий�зависимая вазодилатация в случае присутствия аллеля 298Asp (894Т) пов� реждается, и этот тип полиморфизма, связан� ный с ИБС и гипертензией, является предикто� ром АС каротидной артерии. Более того, авто� рами была исследована связь между основным эффектором ренин�ангиотензиновой системы ангиотензином II и аллельным полиморфиз� мом G894Т гена еNOS. Установлено, что этот тип полиморфизма определяет системный и почечный гемодинамический ответ на ангио� тензин II. Этот эффект в большей степени про� является у мужчин по сравнению с женщинами [62]. В связи с этим представляет научный и практический интерес исследование сочетан� ного влияния распространенного полиморфиз� ма инсерция/делеция гена ангиотензипревра� щающего фермента и аллеля 894Т гена еNOS на развитие дисфункции эндотелия, гипер� тензии, АС, нефропатии. При скринировании популяции с целью определения распространенности Т�786С (rs2070744) полиморфизма в 5'�нетранслируе� мой области гена и его связи с патологией уста� новлено, что гомозиготы С�786 чаще встречаю� тся среди пациентов с АС коронарных артерий по сравнению с группой контроля (24,6 % против 14,5 %). Риск развития патологии был в 2,5 раза выше у гомозигот СС по сравнению с гомозиготами ТТ [60]. Таким образом, была установлена ассоциа� ция этого типа полиморфизма с АС коронар� ных артерий, и эта ассоциация не зависела от других факторов риска. Результаты были под� ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 75 Регуляция экспрессии эндотелиальной NO7синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия тверждены исследованиями других европей� ских популяций [15, 58]. Другими исследованиями было показано, что мутация –786Т > С в промоторной облас� ти гена еNOS влияет на уровень экспрессии гена. Низкий уровень мРНК гена еNOS и сы� вороточного уровня нитратов/нитритов отме� чен у лиц с вариантом –786С. Отмечено также, что у субъектов с аллелем –786С максимально снижен ток крови в предплечье в ответ на аце� тилхолин, что является фармакологическим методом оценки продукции NO in vivo. Эта ас� социация еще должна быть подтверждена дру� гими функциональными и популяционными исследованиями [15, 58, 60]. Итальянскими исследователями была отме� чена связь между Т�786С полиморфизмом и системой оценки критериев риска Duke – про� гностическим индексом, который учитывает не только число стенозированных сосудов, но и процент сужения, анатомическую локализа� цию стенозов. На основании результатов иссле� дования этой связи было сделано предположе� ние о влиянии мутации на процесс ремоде� лирования сосудов при АС путем изменения продукции NO, что в свою очередь может ока� зывать воздействие на миграцию и пролифе� рацию ГМК. Подтверждение этой гипотезы было полу� чено при исследовании мутантной линии мы� шей, у которых отмечено парадоксальное утолщение стенок сосудов, сопровождающе� еся гиперплазивным ответом артериальной стенки при наложении лигатуры на каротид� ную артерию, что указывает на связь мутации с патологическим ремоделированием, измене� нием сосудистой стенки, морфологически сходным с атеросклеротическим [49, 55]. В за� ключение можно отметить, что для итальян� ской популяции два типа полиморфизма гена еNOS связаны с существенными ангиографи� ческими изменениями. Ученые предполагают, что сочетание двух типов полиморфизма Т� 786С и Glu298Asp в одном геноме связано с большим риском развития ИБС по сравне� нию с одним типом. Подводя итоги, исследователи вынуждены констатировать, что в настоящее время нет достаточной информации, касающейся взаи� мосвязи этих вариантов гена еNOS. Выясне� ние гаплотипов и неравновесного сцепления между полиморфными локусами гена еNOS позволило бы более полно исследовать роль еNOS в развитии сердечно�сосудистой пато� логии. Изучение полиморфизма еNOS в даль� нейшем было расширено исследованиями в рамках двух международных проектов – HapMap и Seattle SNPs [63, 64]. В этих иссле� дованиях внимание было сфокусировано на определении мутаций генов, связанных с вос� палением и сердечно�сосудистой болезнью. В дальнейшем эти данные используются для оп� ределения неравновесного сцепления между отдельными вариантами гена еNOS в различ� ных популяциях и этнических группах. Полиморфизм гена еNOS, затраты энергии и нарушение толерантности к глюкозе Инсулинорезистентность относится к фак� торам риска развития сердечно�сосудистых заболеваний. Этот фактор оказывает влияние на эндотелиальные ГМК артерий и артериол [65, 66]. NO эндотелиального происхождения уси� ливает захват глюкозы мышечными клетками. Физические нагрузки индуцируют синтез NO клетками и являются инсулин�независимым дополнительным способом поступления глю� козы в клетку [67]. Нарушение захвата глюкозы мышцами происходит вследствие нарушения сигнального пути инсулина и эндотелиальной дисфункции. Из трех форм NOS только две (нейрональная и эндотелиальная) индуциру� ются физической активностью. При сокраще� нии скелетной мышцы уровень NO возрастает от 50 до 200 %. Интенсивные тренировки ин� дуцируют хроническую NO�зависимую вазоди� латацию. Ингибирование всех изоформ NOS снижает захват глюкозы скелетными мышцами и другими периферическими, чувствительны� ми к инсулину тканями, что свидетельствует о зависимости этого механизма от NO [68]. Несмотря на то, что многими исследовани� ями доказан позитивный эффект физической активности на чувствительность тканей к ин� сулину и толерантность к глюкозе даже при дефиците инсулина, возможные механизмы инсулин�независимого захвата глюкозы клет� ками, опосредованные вазодилатационными свойствами NO, исследованы недостаточно. ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 76 Н.А. Кравченко, Н.В. Ярмыш Синтез еNOS усиливается после мышечно� го сокращения и напряжения сдвига. Есть данные, подтверждающие, что модификации гена еNOS оказывают эффект на вазодилата� цию и захват глюкозы при физической актив� ности, но убедительных эпидемиологических подтверждений этому нет [69, 70]. Двумя ис� следованиями была проверена связь между полиморфизмом еNOS и давлением крови. HERITAGE (Health. Risk Factors, Exercise Training, and Genetics) исследования проводи� ли анализ связи полиморфизма Glu298Asp и давления крови после 20 недель тренировок. Снижение давления крови было отмечено у большинства гомозигот Glu298. В другом ис� следовании популяции Японии было установ� лено, что связь между физической активнос� тью и снижением давления опосредована вариантом гена еNOS, локализованного в ин� троне 4. Зависимость между физической ак� тивностью и давлением крови была обратной у носителей минорного аллеля, но отсутство� вала у гомозигот [71, 72]. По утверждению других авторов гомозиготы Asp298 чувствительны к снижению давления, базального тока крови и снижению вазодила� тации в ответ на аденозин в их коронарных артериях после физической нагрузки. Некото� рыми исследованиями установлено, что у гомо� зигот Asp298 повышен системный прессорный ответ на фенилэфрин и снижен ток, опосре� дованный дилатацией плечевой артерии [71], но другими авторами такой закономерности не установлено [73]. Для подтверждения или отрицания этих факторов необходимы более обширные исследования. Franks et al. [68] исследовали влияние поли� морфизма гена eNOS на толерантность к глю� козе на фоне физической нагрузки у лиц с ди� абетом (n = 461) и в контрольной группе (n = = 474) у американцев и испанцев европейского происхождения с нарушением толерантности к глюкозе. Исследование не подтвердило, что варианты гена еNOS влияют на риск возник� новения диабета, толерантность к глюкозе и модифицируют связь между затратами энер� гии и толерантностью к глюкозе. Для значительной части популяционных исследований, анализирующих связь между полиморфизмом гена еNOS и толерантностью к глюкозе при диабете второго типа, установле� на связь между полиморфизмом и гипертензи� ей, нефропатией, ретинопатией и ИБС. Боль� шая часть исследователей отметили ассоциа� цию Glu298Asp полиморфизма с базальной продукцией NO и со снижением токозависи� мой вазодилатации. Механизм токозависимой вазодилатации обеспечивает адаптацию серд� ца и скелетных мышц к повышенной потреб� ности в кислороде при физической нагрузке. Помимо оптимизации доставки крови к тка� ням, токозависимый механизм обеспечивает интеграцию центральной и локальной гемо� динамики. По мнению других исследователей ассоциа� ция полиморфизма еNOS с артериальной ги� пертензией, АС, преэклампсией, инсультом и диабетом остается сомнительной [74–76]. До настоящего времени нет надежных подтвер� ждений относительно взаимодействий ген – ген или ген – окружающая среда. Использова� ние этих вариантов в прогнозировании вряд ли будет приемлемым в ближайшее время. Су� ществует потребность в масштабном генети� ческом исследовании ассоциации полимор� физма, чтобы подтвердить или опровергнуть роль вариантов гена еNOS при ИБС и других сердечно�сосудистых осложнениях. Полиморфизм других генов, причастных к синтезу оксида азота и эндотелиальной дисфункции Уменьшенная биодоступность NO может быть следствием сниженной экспрессии или активности эндотелиальной eNOS, увеличен� ной генерации асимметричного диметиларги� нина (ADMA) – эндогенного ингибитора NO, сниженной доступности 6R�тетрагидробио� птерина (BH4) – основного кофактора NO или инактивации NO реактивными формами кис� лорода (РФК), такими как супероксид�ради� кал (O2 . –) [77]. Полиморфизм генов, регулирующих синтез ADMA, может оказывать значительный эф� фект на синтез NO, ингибируя фермент NOS. Концентрация ADMA, аналога субстрата NOS L�аргинина, повышается при различных сер� дечно�сосудистых заболеваниях, включая ар� териальную гипертензию, почечную болезнь и периферическую артериальную окклюзивную ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 77 Регуляция экспрессии эндотелиальной NO7синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия болезнь. ADMA удаляется из кровообращения двумя изоформами диметиларгинин�диметил� аминогидролазой (DDAH). Изоформа DDAH2 преобладает в тканях, экспрессирующих eNOS, таких как эндотелий. Причины, вызывающие повышение уровня ADMA при риске сосудис� той болезни, неизвестны, но исследователи предполагают, что полиморфизм гена фермен� та DDAH, который изменяет экспрессию или активность, может быть одной из них [78]. Шесть различных видов полиморфизма были идентифицированы в гене DDAH2. Пять из них расположены вверх по течению от начала трансляции и могли бы влиять на транскрип� цию гена. Полиморфизм делеция/инсерция (6G/7G) в положении 2871, который находится в основной области промотора, влияет на ак� тивность промотора DDAH2. Степень влияния этого полиморфизма на метаболизм ADMA и эндотелиальную функцию in vivo должны уточ� нить дополнительные исследования. Потенциальными кандидатами риска эндо� телиальной дисфункции могут быть варианты генов, вызывающие дефицит BH4 – кофактора eNOS. NOS в случае дефицита BH4 образует O2 . – из кислорода и NADPH, а не NO [79]. Коли� чество доступного кофактора зависит от ско� рости его синтеза и инактивации. Инактивация BH4, вероятно, происходит путем взаимодей� ствия c РФК в сосудистой стенке. Продукция de novo BH4 необходима для трех ферментов: ГТФ�циклогидролазы, 6�пируват�тетрагидро� птеринсинтазы и сепиаптеринредуктазы. Ло� кальное внутрисосудистое воздействие BH4 у курильщиков, гипертоников или у лиц с гипер� холестеринемией восстанавливает нормальную функцию эндотелия, тогда как на здоровые со� суды та же самая доза кофактора не оказывает никакого воздействия. Это наблюдение пред� полагает, что при патологических изменениях сосудов доступность BH4 может быть ограниче� на. Начальный этап в синтезе этого соедине� ния – это преобразование ГТФ в дигидронео� птерин под действием лимитирующего фер� мента ГТФ�циклогидролазы�1 (ГТФЦГ�1). Экспрессия ГТФЦГ�1 может стимулироваться цитокинами, и это связано с повышением внутриклеточного BH4 в эндотелиальных клет� ках. Сообщалось о более чем 80 редких мута� циях в гене ГТФЦГ�1 человека, связанных с редким моногенетическим неврологическим нарушением – ДОФА�зависимой дистонией. Недавними исследованиями идентифициро� вано два общих полиморфизма в области про� мотора гена, которые могут быть связаны с плазменными концентрациями неоптерина – маркерного гена синтеза BH4 [79]. Образование O2 . – происходит в сосудистой системе посредством нескольких ферментов, включая NADPH�оксидазу и, при некоторых обстоятельствах, NOS. Экспрессия NADPH> оксидазы или уровень ее активности могут быть снижены в патологически измененных кровеносных сосудах. Представляет интерес исследование генетических вариантов одной специфической субъединицы этого фермент� ного комплекса (p22phox) как фактора риска сосудистых событий. Редкие мутации p22phox гена CYBA вызывают аутосомно�рецессивную хроническую гранулематозную болезнь, но сосудистая функция системно не была иссле� дована у этих индивидуумов и неизвестно, склонны ли они к развитию АС [80, 81]. Ре� зультаты исследований общего полиморфизма C242T гена CYBA, который кодирует замену His72RTyr в потенциальном гем�связывающем центре, противоречивы. Установлено, что ал� лель 242T связан со сниженной активностью NADPH�оксидазы в кровеносном сосуде у па� циентов с АС коронарных артерий [82]. TТ ге� нотип был также связан с увеличенной токо� зависимой дилатацией плечевой артерии у 93 пациентов, что составляло 30 % пациентов с ИБС. Существуют данные о том, что этот ал� лель может оказывать защитное действие, снижая продукцию O2 . – [83]. Эти данные были в дальнейшем подтверждены исследованиями популяции Японии. Аллель 242T чаще встре� чался в группе контроля по сравнению с ИБС или в группе с коронароспазмами [84, 85]. В других исследованиях аллель 242T связывают с ускоренной прогрессией ИБС и сниженной регрессией болезни в ответ на гиполипидеми� ческую терапию по сравнению с гомозиготами СС [86]. C242T полиморфизм не коррелировал со степенью выраженности АС коронарной артерии в контингенте 689 белых австралий� цев. Другими исследованиями связь C242T ва� рианта гена с эндотелиальной дисфункцией была подвергнута сомнению [87]. ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 78 Н.А. Кравченко, Н.В. Ярмыш Заключение NO является ключевым регулятором сосу� дистого гомеостаза. Физиологическая и пато� физиологическая роль этой молекулы интен� сивно изучается. В синтезе NO участвуют несколько систем: ферментативная, связанная с окислением L�аргинина в присутствии кис� лорода, и нитритредуктазная, активирующаяся в условиях дефицита кислорода. Различные физиологические и патологические условия могут модулировать уровень экспрессии еNOS в эндотелиальных клетках как через транскрип� ционные механизмы, так и через посттранск� рипционные. На протяжении последнего деся� тилетия для исследования сосудистой функ� ции были созданы генетически модифициро� ванные модели животных, что позволило не только получить интересные научные данные, но и применить их в клинической практике. Новые технологи открывают неограниченные возможности для исследования физиологии со� судов, их патологии и обеспечивают базисную терапию при заболеваниях сердечно�сосудис� той системы. Таким образом, регуляция гена еNOS пред� ставляет собой сложный процесс, в результате которого конечная концентрация функцио� нальной еNOS является следствием действия многих факторов, включая активность промо� торного ответа, действие факторов, обеспечи� вающих различный период полужизни мРНК, регуляцию экспрессии в ответ на различные физиологические стимулы. N.A. Kravchenko, N.V. Yarmish REGULATION OF ENDOTHELIAL NO�SYNTHASE EXPRESSION AND DYSFUNCTION OF VESSEL ENDOTHELIUM AT CARDIOVASCULAR PATHOLOGY Nitric oxide (NO) is synthesized from l�arginine by endothelial nitric oxide synthase (eNOS). NO participates in regulation of physiologically important cardiovascular functions (contractive reduction of heart, cellular prolifer� ation, a tone of vessels and blood pressure), immunity, and nervous systems. Inflammation factors, hypoxia, lipids affect NO synthesis. Intensity of eNOS gene transcription depends on polymorphic alleles of eNOS gene, posttran� scriptional mechanisms providing mRNA stability. All these factors have effects on development of cardiovascular events. Н.О. Кравченко, Н.В. Ярмиш РЕГУЛЯЦІЯ ЕКСПРЕСІЇ ЕНДОТЕЛІАЛЬНОЇ NO�СИНТАЗИ ТА ДИСФУНКЦІЯ СУДИННОГО ЕНДОТЕЛІЮ ПРИ СЕРЦЕВО�СУДИННІЙ ПАТОЛОГІЇ Оксид азоту (NO) утворюється з L�аргініну за до� помогою ендотеліальної NO�синтази (еNOS). NO бе� ре участь у регуляції фізіологічно важливих функцій серцево�судинної (регулює серцеве скорочення, про� ліферацію клітин, тонус судин та тиск крові), імунної та нервової систем. Синтез NO змінюється у відповідь на фактори запалення, гіпоксію, ліпіди та ін. Інтен� сивність транскрипції гена еNOS залежить від полі� морфних алелей гена еNOS та посттранскрипційних механізмів, які забезпечують стабільність мРНК. Всі ці фактори вливають на розвиток кардіоваскулярних ускладнень. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Furchgott R.F., Zawadski J.V. The obligatory role of endothelial cells in relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine // Nature. – 1980. – 288. – P. 373– 376. 2. Северина И.С., Буссыгина О.Г., Пятакова Н.В. Акти� вация растворимой гуанилатциклазы новыми доно� рами NО как основа направленного поиска новых эффективных вазодилататоров и антиагрегантов// Вестн. АМН Украины. – 2000. – № 3. – С. 25–30. 3. Реутов В.П. Медико�биологические аспекты циклов оксид азота и супероксидного анион�радикала // Вестн. АМН Украины. – 2000. – № 3. – С. 35–41. 4. Andrew P.J., Mayer B. Enzymatic function of nitric oxide synthases //Cardiovasc. Res. – 1999. – 43. – P. 521–531. 5. Moncada S., Higgs A. The L�arginine�nitric oxide path� way // N. Engl. J. Med. – 1993. – 329. – P. 2002– 2012. 6. Зенков Н.К., Меньщиков Е.Б., Реутов В.П. NО�син� тазы в норме и при патологии различного генеза // Вестн. АМН Украины. – 2000. – № 3. – С. 30–35. 7. Jones T.C., Hingorani A.D. Genetic regulation of endothelial function // Heart. – 2005. – 91. – P. 1275– 1277. 8. Clarkson P., Celermajer D.S., Powe A.J. et al. Endothelium�dependent dilatation is impaired in young healthy subjects with a family history of premature coro� nary disease // Circulation. – 1997. – 96. – P. 3378– 3383. 9. Chan N.N., Colhoun H.M., Vallance P. Cardiovascular risk factors as determinants of endothelium�dependent and endothelium�independent vascular reactivity in the general population // J. Amer. Coll. Cardiol. – 2001. – 38. – P. 1814–1820. 10. Schachinger V., Britten M.B., Elsner M. et al. A positive family history of premature coronary artery disease is ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 79 Регуляция экспрессии эндотелиальной NO7синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия associated with impaired endothelium�dependent coronary blood flow regulation // Circulation. – 1999. – 100. – P. 1502–1508. 11. Kuhlencordt P.J., Gyurko R., Han F. et al. Accelerated atherosclerosis, aortic aneurysm formation, and ische� mic heart disease in apolipoprotein E/endothelial nitric oxide synthase double�knockout mice // Cir� culation. – 2001. – 104. – P. 448–454. 12. Corretti M.C., Anderson T.J. Beniamin F.J. et al. Guidelines for the ultrasound assessment of endotelin� dependent flow�mediated vasodilation of the brachial artery reactivity // J. Amer. Coll. Cardiol. – 2002. – 39. – P. 257–265. 13. Philip I., Plantefeve G., Vuillaumier�Barrot S. et al. G894T polymorphism in the endothelial nitric oxide synthase gene is associated with an enhanced vascular responsiveness to phenylephrine // Circulation. – 1999. – 99. – P. 3096–3098. 14. Vallance P., Chan N. Endothelial function and nitric oxide clinical relevance // Heart. – 2001. – 85. – P. 342– 350. 15. Casas J.P., Cavalleri G.L., Bautista L.E. et al. Endothelial nitric oxide synthase gene polymorphisms and cardiovascular disease: a HuGE review //Amer. J. Hum. Gen. Epidemiol. – 2006. – 17. – P. 1–15. 16. Katusic Z.S., Caplice N.M., Nath K.A. Nitric oxide syn� thase gene transfer as a tool to study biology of endothelial cells // Arterioscler. Thromb. Biol. – 2003. – 23. – P. 729–736. 17. Marsden P.A., Heng H.H., Scherer S.W. et al. Structure and chromosomal localization of the human constitu� tive endothelial nitric oxide synthase gene // J. Biol. Chem. – 1993. – 268. – P. 17478–17488. 18. Karantzoulis�Fegaras F., Antoniou H., Lai S. et al. Characterization of the human endothelial nitric oxide synthase promoter // J. Biol. Chem. – 1999. – 274. – P. 3076–3093. 19. Laumonnier Y., Nadaud S., Agrapart M., Soubrier F. Characterization of an upstream enhancer region in the promoter of the human endothelial nitric�oxide synthase gene // J. Biol. Chem. – 2000. – 275. – P. 40732– 40741. 20. Davis M.E., Grumbach I.M., Fukai T. et al. Shear stress regulates endothelial nitric oxide synthase promoter activity through nuclear factor Kappa�B binding // J. Biol. Chem. – 2003. – 278. – P. 4170–4174. 21. Cattaruzza M., Guzik T.J., Slodowski W. et al. Shear stress insensitivity of endothelial nitric oxide synthase expression as a genetic risk factor for coronary heart disease // Circ. Res. – 2004. – 95. – P. 841–847. 22. Wedgwood S., Mitchell C.J., Fineman J.R., Black S.M. Developmental differences in the shear stress�induced expression of endothelial NO synthase: changing role of AP�1 // Amer. J. Physiol. Lung. Cell Mol. Physiol. – 2003. – 284. – P. L650–L662. 23. Iwase K., Miyanaka K., Shimizu A. et al. Induction of endothelial nitric�oxide synthase in rat brain astrocytes by systemic lipopolysaccharide treatment // J. Biol. Chem. – 2000. – 275. – P. 11929–11933. 24. Saura M., Zaragoza C., Cao W. et al. Smad2 mediates transforming growth factor�beta induction of endothe� lial nitric oxide synthase expression // Circ. Res. – 2002. – 91. – P. 806–813. 25. Bouloumie A., Schini�Kerth V.B., Busse R. Vascular endothelial growth factor up�regulates nitric oxide syn� thase expression in endothelial cells // Cardiovasc. Res. – 1999. – 41. – P. 773–780. 26. Navarro�Antolin J., Rey�Campos J., Lamas S. Transcriptional induction of endothelial nitric oxide gene by cyclosporine A. A role for activator protein�1// J. Biol. Chem. – 2000. – 275. – P. 3075–3080. 27. Cai H., Davis M.E., Drummond G.R., Harrison D.G. Induction of endothelial NO synthase by hydrogen per� oxide via a Ca (2+)/calmodulin�dependent protein kinase II/janus kinase 2�dependent pathway // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. – 2001. – 21. – P. 1571–1576. 28. Fulton D., Gratton J.P., Sessa W.C. Post�translational control of endothelial nitric oxide synthase: why isn’t calcium/calmodulin enough? // J. Pharmacol. Exp. Ther. – 2001. – 299. – P. 818–824. 29. Lopez�Ongil S., Hernandez�Perera O., Navarro�Antolin J. et al. Role of reactive oxygen species in the signalling cascade of cyclosporine A�mediated up�regulation of eNOS in vascular endothelial cells // Brit. J. Pharmacol. – 1998. – 124. – P. 447–454. 30. Liao J.K., Shin W.S., Lee W.Y., Clark S.L. Oxidized low�density lipoprotein decreases the expression of endothelial nitric oxide synthase // J. Biol. Chem. – 1995. – 270. – P. 319–324. 31. Chavakis E., Dernbach E., Hermann C. et al. Oxidized LDL inhibits vascular endothelial growth factor� induced endothelial cell migration by an inhibitory effect on the Akt/endothelial nitric oxide synthase path� way // Circulation. – 2001. – 103. – P. 2102–2107. 32. Hirata K., Miki N., Kuroda Y. et al. Low concentration of oxidized low�density lipoprotein and lysophos� phatidylcholine upregulate constitutive nitric oxide synthase mRNA expression in bovine aortic endothe� lial cells // Circ. Res. – 1995. – 76. – P. 958–962. 33. Alonso J., Sanchez de Miguel L., Monton M. et al. Endothelial cytosolic proteins bind to the 3’ untranslat� ed region of endothelial nitric oxide synthase mRNA: regulation by tumor necrosis factor alpha // Mol. Cell Biol. – 1997. – 17. – P. 5719–5726. 34. Sennequier N., Stuehr D.J. The versatile and complex enzymology of nitric oxide synthase // Biochemistry. – 1996. – 5. – P. 5883–5892. 35. Neumann P., Gertzberg N., Johnson A. TNF{alpha}� induces a decrease in eNOS�promoter activity// Amer. J. Physiol. Lung. Cell Mol. Physiol. – 2003. – 7. – P. 437–443. ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 80 Н.А. Кравченко, Н.В. Ярмыш 36. Robb G.B., Tai S.C., Mawji I.A. et al. Functional char� acterization of eNOS 3’�mRNA regions: efficient translation and active stabilization of oligo (A) tran� scripts // Nitric Oxide. – 2002. – 6. – P. 454. 37. Lai P.F., Mohamed F., Monge J.C., Stewart D.J. Downregulation of eNOS mRNA expression by TNFalpha: identification and functional characteriza� tion of RNA�protein interactions in the 3’UTR // Cardiovasc. Res. – 2003. – 59. – P. 160–168. 38. Aoki N., Siegfried M., Lefer A.M. Anti�EDRF effect of tumor necrosis factor in isolated, perfused cat carotid arteries // Amer. J. Physiol. – 1989. – 256. – P. H1509–H1512. 39. Arnet U.A., McMillan A., Dinerman J.L. et al. Regulation of endothelial nitric�oxide synthase during hypoxia // J. Biol. Chem. – 1996. – 271. – P. 15069– 15073. 40. Coulet F., Nadaud S., Agrapart M., Soubrier F. Identification of hypoxia response element in the human endothelial nitric oxide synthase gene pro� moter // J. Biol. Chem. – 2003. – 278. – P. 3235– 3248. 41. Justice J.M., Tanner M.A., Myers P.R. Endothelial cell regulation of nitric oxide production during hypoxia in coronary microvessels and epicardial arteries // J. Cell Physiol. – 2000. – 182. – P. 359–365. 42. Kureishi Y., Luo Z., Shiojima I. et al. The HMG�CoA reductase inhibitor simvastatin activates the protein kinase Akt and promotes angiogenesis in normocholes� terolemic animals // Nat. Med. – 2000. – 6. – P. 1004– 1010. 43. Huang P.L. Mouse models of nitric oxide synthase deficiency // J. Amer. Soc. Nephrol. – 2000. – 11. – P. S120–S123. 44. Li D.Y., Chen H.J., Mehta J.L. Statins inhibit oxidized� LDL�mediated LOX�1 expression, uptake of oxidized� LDL and reduction in PKB phosphorylation // Cardiovasc. Res. – 2001. – 52. – P. 130–135. 45. Endres M., Laufs U., Huang Z. et al. Stroke protection by 3�hydroxy�3�methylglutaryl (HMG)�CoA reductase in� hibitors mediated by endothelial nitric oxide synthase // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 1998. – 95. – P. 8880– 8885. 46. Laufs U., Liao J.K. Post�transcriptional regulation of endothelial nitric oxide synthase mRNA stability by Rho GTPase // J. Biol. Chem. – 1998. – 273. – P. 24266– 24271. 47. Dimmeler S., Fleming I., Fisslthaler B. et al. Activation of nitric oxide synthase in endothelial cells by Akt� dependent phosphorylation // Nature. – 1999. – 399. – P. 601–605. 48. Luo Z., Fujio Y., Kureishi Y. et al. Acute modulation of endothelial Akt/PKB activity alters nitric oxide� dependent vasomotor activity in vivo// J. Clin. Invest. – 2000. – 106. – P. 493–499. 49. Сolombo M.G., Paradossi U., Andreassi M.G. et al. Endothelial nitric oxide synthase gene polymorphisms and risk of coronary artery disease// Clin. Chem. – 2003. – 49. – P. 389–395. 50. Tanus�Santos J.E., Desai M., Flockhart D.A. Effects of ethnicity on the distribution of clinically relevant endothelial nitric oxide variants // Pharmacogenetics. – 2001. – 11. – P. 719–725. 51. Casas J.P., Bautista L.E., Humphries S.E. et al. Endo� thelial nitric oxide synthase genotype and ischemic heart disease : metaanalysis of 26 studies involving 23028 sub� jects // Circulation. – 2004. – 109. – P. 1359–1365. 52. Rosas�Vargas H., Flores�Segura A., Guizada�Claure B. et al. Endothelial nitric oxide synthase gene polymor� phism in the Indian and Mestizo populations of Mexico // Hum. Biol. – 2003. – 75. – P. 91–96. 53. Serrano N.C., Casas J.P., Diaz L.A. et al. eNOS geno� typing and risk of preeclampsia: a multicentric case� control study // Hypertension. – 2004. – 44. – P. 702– 707. 54. Wu Y.W., Lee C.M., Hsu S.M. et al. Association between endothelial nitric oxide synthase polymor� phisms and the risk of premature coronary artery dis� ease in Taiwan // J. Int. Med. Taiwan. – 2003. – 14. – P. 1–10. 55. Wolff B., Braun C., Schluter C. et al. Endothelial nitric oxide synthase Glu (298)/Asp polymorphism, carotid atherosclerosis and intima�media thickness in a gener� al population sample // Clin. Sci. (Lond). – 2005. – 109. – P. 475–481. 56. Markus H.S., Ruigrok Y., Ali N. et al. Endothelial nitric oxide synthase exon 7 polymorphism, ischemic cere� brovascular disease, and carotid atheroma // Stroke. – 1998. – 29. – P. 1908–1911. 57. Hingorani A.D., Liang C.F., Fatibene J. et al. A common variant of the endothelial nitric oxide synthase (Glu298�>Asp) is a major risk factor for coronary artery disease in the UK // Circulation. – 1999. – 100. – P. 1515–1520. 58. Nakayama M., Yasue H., Yoshimura M. et al. T (�786/C mutation in the 5'�flanking region of the endothelial nitric oxide synthase gene is associated with myocardial infarc� tion, especially without coronary organic stenosis // Amer. J. Cardiol. – 2000. – 86. – P. 628–634. 59. Golser R., Gorren A.C., Mayer B. et al. Functional char� acterization of Glu298Asp mutant human endothelial nitric oxide synthase purified from a yeast expression system // Nitric Oxide. – 2003. – 8. – P. 7–14. 60. Rossi G.P., Taddei S., Virdis A. et al. The T�786C and Glu298Asp polymorphisms of the endothelial nitric oxide gene affect the forearm blood flow responses of Caucasian hypertensive patients // J. Amer. Coll. Cardiol. – 2003. – 41. – P. 938–945. 61. Tsukada T., Yokoyama K., Arai T. et al. Evidence of association of the ecNOS gene polymorphism with ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2008. № 4 Регуляция экспрессии эндотелиальной NO7синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия plasma NO metabolite levels in humans // Biochem. Biophys. Res. Communs. – 1998. – 245. – P. 190–193. 62. Page A., Reich H., Zhou J. et al. Endothelial nitric oxide synthase gene/gender interactions and the renal hemo� dynamic response to angiotensin II // J. Amer. Soc. Nephrol. – 2005. – 16. – P. 3053–3060. 63. Seattle SNPs. Program for Genomic Applications. Supported by the National Heart, Lung, and Blood Institute, Seattle, WA. (URL: http://pga.gs.washing� ton.edu). (Accessed January 1, 2005). 64. International HapMap Project. (URL: http:// www.hapmap.org/). (Accessed January 1, 2005). 65. Smith D.O., LeRoith D. Insulin resistance syndrome, pre�diabetes, and the prevention of type 2 diabetes mel� litus // Clin. Cornerstone. – 2004. – 6, № 2. – P. 7–16. 66. Saad M.F., Rewers M., Selby J. et al. Insulin resistance and hypertension. The insulin resistance atherosclerosis study // Hypertention. – 2004. – 43, № 6. – P. 1324– 1331. 67. Hambreeht R., Adams V., Erbs S. et al. Regular physical activity improves endotelial function in patients with coronary artery disease by increasing phosphorylation of endothelial nitric oxide synthase // Circulation. – 2003. – 107. – P. 3152–3158. 68. Franks P.W., Luan J., Barroso S.B. et al. Variation in the eNOS gene modifies the association between total energy expenditure and glucose intolerance // Diabetes. – 2005. – 54. – P. 2795–2801. 69. Monti L.D., Barlassina C., Citterio L. et al. Endothelial nitric oxide synthase polymorphisms are associated with type 2 diabetes and the insulin resistance syn� drome // Diabetes. – 2003. – 52. – P. 1270–1275. 70. Lund D.D., Faraci F.M., Miller F.J. Jr., Heistad D.D. Gene transfer of endothelial nitric oxide synthase improves relaxation of carotid arteries from diabetic rabbits // Circulation. – 2000. – 101. – P. 1027–1033. 71. Rankinen T., Rice T., Perusse L. et al. NOS3 Glu298Asp genotype and blood pressure response to endurance train� ing: the HERITAGE family study // Hypertension. – 2000. – 36. – P. 885–889. 72. Kimura T., Yokoyama T., Matsumura Y., Yoshiike N. et al. NOS3 genotype�dependent correlation between blood pressure and physical activity // Hypertension. – 2003. – 41. – P. 355–360. 73. McDonald D.M., Alp N.J., Channon K.M. Functional comparison of the endothelial nitric oxide synthase Glu298Asp polymorphic variants in human endothelial cells // Pharmacogenetics. – 2004. – 14. – P. 831–839. 74. Hingorani A.D. Endothelial nitric oxide synthase poly� morphisms and hypertension // Curr. Hypertens. Rep. – 2003. – 5. – P. 19–25. 75. Guzik T.J., Black E., West N.E. et al. Relationship between the G894T polymorphism (Glu298Asp variant) in endothelial nitric oxide synthase and nitric oxide� mediated endothelial function in human atherosclerosis // Amer. J. Med. Genet. – 2001. – 100. – P. 130–137. 76. Hingorani A.D. Polymorphisms in endothelial nitric oxide synthase and atherogenesis // Atherosclerosis. – 2001. – 154. – P. 521–527. 77. Vallance P., Leiper J. Cardiovascular biology of the asymmetric dimethylarginine: dimethylarginine dimethylaminohydrolase pathway // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. – 2004. – 24. – P. 1023–1030. 78. Jones L.C., Tran C.T.L., Leiper J.M. et al. Common genetic variation in a basal promoter element alters DDAH2 expression in endothelial cells // Biochem. Biophys. Res. Communs. – 2003. – 310. – P. 836– 843. 79. Alp N.J., Channon K.M. Regulation of endothelial nitric oxide synthase by tetrahydrobiopterin in vascular disease // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. – 2004. – 24. – P. 413–420. 80. Griendling K.K., Sorescu D., Ushio�Fukai M. NADPH oxidase. Role in cardiovascular biology and disease // Circulation Res. – 2000. – 86. – P. 494–501. 81. Guzik T.J., West N.E., Black E., McDonald D. et al. Functional effect of the C242T polymorphism in the NAD (P) H oxidase p22phox gene on vascular super� oxide production in atherosclerosis // Circulation. – 2000. – 102. – P. 1744–1747. 82. Schachinger V., Britten M.B., Dimmeler S. et al. NADH/NADPH oxidase p22 phox gene polymor� phism is associated with improved coronary endothelial vasodilator function // Eur. Heart J. – 2001. – 22. – P. 96–101. 83. Inoue N., Kawashima S., Kanazawa K. et al. Polymorphism of the NADH/NADPH oxidase p22 phox gene in patients with coronary artery disease // Circulation. – 1998. – 97. – P. 135–137. 84. Murase Y., Yamada Y., Hirashiki A. et al. Genetic risk and gene�environment interaction in coronary artery spasm in Japanese men and women // Eur. Heart. J. – 2004. – 25. – P. 970–977. 85. Cahilly C., Ballantyne C.M., Lim D.S. et al. A variant of p22(phox), involved in generation of reactive oxygen species in the vessel wall, is associated with progression of coronary atherosclerosis // Circulation. Res. – 2000. – 86. – P. 391–395. 86. Cai H., Duarte N., Wilcken D.E. et al. NADH/NADPH oxidase p22 phox C242T polymorphism and coronary artery disease in the Australian population // Eur. J. Clin. Invest. – 1999. – 29. – P. 744–748. 87. Schneider M.P., Hilgers K.F., Huang Y. et al. The C242T p22phox polymorphism and endothelium�dependent vasodilation in subjects with hypercholesterolaemia // Clin. Sci. (Lond). – 2003. – 105. – P. 97–103. Поступила 15.02.07
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-8217
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0564-3783
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T16:06:57Z
publishDate	2008
publisher	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
record_format	dspace
spelling	Кравченко, Н.А. Ярмыш, Н.В. 2010-05-14T11:21:04Z 2010-05-14T11:21:04Z 2008 Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии / Н.А. Кравченко, Н.В. Ярмыш // Цитология и генетика. — 2008. — Т. 42, № 4. — С. 69-81. — Бібліогр.: 87 назв. — рос. 0564-3783 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8217 612.1.014.49:546.172.6 Оксид азота (NO) образуется из L-аргинина с помощью эндотелиальной NO-синтазы (eNOS). NO участвует в регулировании физиологически важных функций сердечно-сосудистой (регулирует сокращение сердца, клеточную пролиферацию, тонус сосудов и давление крови), иммунной и нервной систем. Синтез NO изменяется в ответ на факторы воспаления, гипоксию, липиды и др. Интенсивность транскрипции гена eNOS зависит от полиморфных аллелей гена eNOS и посттранскрипционных механизмов, обеспечивающих стабильность мРНК. Все эти факторы влияют на развитие кардиоваскулярных событий. Оксид азоту (NO) утворюється з L-аргініну за допомогою ендотеліальної NO-синтази (еNOS). NO бере участь у регуляції фізіологічно важливих функцій серцево-судинної (регулює серцеве скорочення, проліферацію клітин, тонус судин та тиск крові), імунної та нервової систем. Синтез NO змінюється у відповідь на фактори запалення, гіпоксію, ліпіди та ін. Інтенсивність транскрипції гена еNOS залежить від поліморфних алелей гена еNOS та посттранскрипційних механізмів, які забезпечують стабільність мРНК. Всі ці фактори вливають на розвиток кардіоваскулярних ускладнень. Nitric oxide (NO) is synthesized from l-arginine by endothelial nitric oxide synthase (eNOS). NO participates in regulation of physiologically important cardiovascular functions (contractive reduction of heart, cellular proliferation, a tone of vessels and blood pressure), immunity, and nervous systems. Inflammation factors, hypoxia, lipids affect NO synthesis. Intensity of eNOS gene transcription depends on polymorphic alleles of eNOS gene, posttranscriptional mechanisms providing mRNA stability. All these factors have effects on development of cardiovascular events. ru Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України Обзорные статьи Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии Регуляція експресії ендотеліальної NO-синтази та дисфункція судинного ендотелію при серцево-судинній патології Regulation of endothelial NO-synthase expression and dysfunction of vessel endothelium at cardiovascular pathology Article published earlier
spellingShingle	Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии Кравченко, Н.А. Ярмыш, Н.В. Обзорные статьи
title	Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии
title_alt	Регуляція експресії ендотеліальної NO-синтази та дисфункція судинного ендотелію при серцево-судинній патології Regulation of endothelial NO-synthase expression and dysfunction of vessel endothelium at cardiovascular pathology
title_full	Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии
title_fullStr	Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии
title_full_unstemmed	Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии
title_short	Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии
title_sort	регуляция экспрессии эндотелиальной no-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии
topic	Обзорные статьи
topic_facet	Обзорные статьи
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8217
work_keys_str_mv	AT kravčenkona regulâciâékspressiiéndotelialʹnoinosintazyidisfunkciâsosudistogoéndoteliâpriserdečnososudistoipatologii AT ârmyšnv regulâciâékspressiiéndotelialʹnoinosintazyidisfunkciâsosudistogoéndoteliâpriserdečnososudistoipatologii AT kravčenkona regulâcíâekspresííendotelíalʹnoínosintazitadisfunkcíâsudinnogoendotelíûprisercevosudinníipatologíí AT ârmyšnv regulâcíâekspresííendotelíalʹnoínosintazitadisfunkcíâsudinnogoendotelíûprisercevosudinníipatologíí AT kravčenkona regulationofendothelialnosynthaseexpressionanddysfunctionofvesselendotheliumatcardiovascularpathology AT ârmyšnv regulationofendothelialnosynthaseexpressionanddysfunctionofvesselendotheliumatcardiovascularpathology

Регуляция экспрессии эндотелиальной NO-синтазы и дисфункция сосудистого эндотелия при сердечно-сосудистой патологии

Institution

Similar Items