Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2026. Том 71. № 5
DOI:10.33266/1024-6177-2026-71-5-73-85
И.Б. Корзенева1, З.В. Бакаева2, Е.Н. Скородумова1, Е.В. Степанова1, Н.А. Алексеева1, Е.И. Сидельцова1, Е.В. Самойлова1, М.В. Прохорова3, Г.А. Марченко4
ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ СИГНАЛЬНЫЕ ПУТИ АПОПТОЗА РАЗЛИЧАЮТСЯ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ КОНТАКТЕ ЧЕЛОВЕКА С НИЗКОДОЗОВЫМ АЛЬФА- И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯМИ
1 Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров
2 Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей Минздрава России, Москва
3 Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва
4 Cytek Biosciences Inc., Фримонт, США
Контактное лицо: Инна Борисовна Корзенева, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
РЕФЕРАТ
Цель: Для установления ведущего пути, по которому запускается процесс апоптоза у человека, когда наиболее интенсивным первоначальным сигналом является низкодозовое воздействие плотно ионизирующего α-излучения или редкоионизирующего γ-излучения, выполнены измерения и последующая аналитическая оценка уровней экспрессии 7 ключевых генов-маркеров раннего апоптоза: индукторов апоптоза (jnk, bad, tp53, casp-8, casp-9) и его ингибиторов (bcl-2, akt).
Материал и методы: Были обследованы две когорты из числа персонала одной из организаций, эксплуатирующих объекты использования атомной энергии (ЭО ОИАЭ), который подвергался пролонгированному сочетанному низкодозовому воздействию (α+γ)-излучения. По вкладу α-излучения в суммарное радиационное воздействие когорты различались: в одной превалирующим было γ-излучение, а в другой – α-излучение. В ходе исследования для каждой из когорт с помощью прибора MagPix по методологии мультиплексного анализа биомаркеров, обеспечивающего одновременное тестирование нескольких аналитов в одном образце, были установлены превалирующие молекулярные сигнальные пути индукции апоптоза и оценена их активность.
Результаты: Результаты исследования важны для формирования набора факторов, которые необходимо учитывать при персонифицированном подборе персонала для работы в радиационно-опасных условиях. Это направление развивается Радиационно-эпидемиологическим регистром Российского Федерального ядерного центра – Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) в рамках создаваемой автоматизированной системы для оценки и прогнозирования индивидуальной реакции организма человека на различные виды ионизирующего излучения и может быть использована в интересах атомной и других стратегических отраслей науки и промышленности, а также радиационной медицины.
Ключевые слова: персонал, низкодозовое ионизирующее излучение, кровь, клеточный ответ, сигналинг, фосфорилирование, индукторы апоптоза, ингибиторы апоптоза, мультиплексный анализ
Для цитирования: Корзенева И.Б., Бакаева З.В., Скородумова Е.Н., Степанова Е.В., Алексеева Н.А., Сидельцова Е.И., Самойлова Е.В., Прохорова М.В., Марченко Г.А. Преимущественные сигнальные пути апоптоза различаются при длительном контакте человека с низкодозовым альфа- и гамма-излучениями // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2026. Т. 71. № 5. С. 73–85. DOI:10.33266/1024-6177-2026-71-5-73-85
Список литературы
1.Kerr J.F., Wyllie A.H., Currie A.R. Apoptosis: a Basic Biological Phenomenon with Wideranging Implications in Tissue Kinetics. Br. J. Cancer. 1972;26;4:239-257. Doi: 10.1038/bjc.1972.33.
2.Яровая Г.А., Нешкова Е.А., Мартынова Е.А., Блохина Т.Б. Роль протеолитических ферментов в контроле различных стадий апоптоза // Лабораторная медицина. 2011. Т.11. С. 39-53 [Yarovaya G.A., Neshkova Ye.A., Martynova Ye.A., Blokhina T.B. The Role of Proteolytic Enzymes in the Control of Various Stages of Apoptosis. Laboratornaya Meditsina = Laboratory Medicine. 2011;11:39-53 (In Russ.)].
3.Hedgecock E.M., Sulston J.E., Thomson J.N. Mutations Affecting Programmed Cell Deaths in the Nematode Caenorhabditis Eleganss. Science. 1983;220;4603:1277-1279. Doi: 10.1126/science.6857247.
4.Oppenheim R.W. Neurotrophic Survival Molecules for Motoneurons: an Embarrassment of Riches. Neuron. 1996;17;2:195-197. Doi: 10.1016/s0896-6273(00)80151-8.
5.Horvitz H.R. Worms, Life, and Death (Nobel Lecture). ChemBioChem. 2003;4;8:697-711. Doi: 10.1002/cbic.200300614.
6.Ellis R., Yuan J., Horvitz H.R. Mechanisms and Functions of Cell Death. Annu. Rev. Cell Biol. 1991;7;1:663-698. Doi: 10.1146/annurev.cb.07.110191.003311.
7.Hengartner M.O., Horvitz H.R. C. Elegans Cell Survival Gene Ced-9 Encodes a Functional Homolog of the Mammalian Proto-Oncogene Bcl-2. Cell. 1994;76;4:665-676. Doi: 10.1016/0092-8674(94)90506-1.
8.Kerr J.F., Winterford C.M., Harmon B.V. Apoptosis. its Significance in Cancer and Cancer Therapy. Cancer. 1994;73;8:2013–2026. Doi: 10.1002/1097-0142(19940415)73:8<2013:aid-cncr2820730802>3.0.co;2-j.
9.Brenner C., Kroemer G. Mitochondria – the Death Signal Integrators. Science. 2000;289;5482:1150-1151. Doi: 10.1126/science.289.5482.1150.
10.Лозовская Е. Нобелевские премии 2002 года. Запрограммированная смерть – необходимое условие жизни // Наука и жизнь. 2002. №12. Ст. 5089 [Lozovskaya Ye. Programmed Death – a Necessary Condition of Life. Nauka i Zhizn’ = Science and Life. 2002;12:5089 (In Russ.)]. URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/5089/.
11.Гордеева А.В., Лабас Ю.А., Звягильская Р.А. Апоптоз одноклеточных организмов: механизмы и эволюция // Биохимия. 2004. Т.69. №10. С. 1301-1313 [Gordeyeva A.V., Labas Yu.A., Zvyagil’skaya R.A. Apoptosis of Unicellular Organisms: Mechanisms and Evolution. Biokhimiya = Biochemistry. 2004;69;10:1301-1313 (In Russ.)]. Doi:10.1023/b:biri.0000046879.54211.ab.
12.Green DR, Reed JC. Mitochondria and Apoptosis. Science. 1998;281;5381:1309-1312. Doi: 10.1126/science.281.5381.1309.
13.Marsden V.S., O’Connor L., O’Reilly L.A., et al. Apoptosis Initiated by BCL-2-Regulated Caspase Activation Independently of the Cytochrome c/APAF-1/Caspase-9 Apoptosome. Nature. 2002;419;6907:634-637. Doi: 10.1038/nature01101.
14.Strasser A., O’Connor L., Dixit V.M. Apoptosis Signaling. Annu. Rev. Biochem. 2000;69;1:217–245. Doi: 10.1146/annurev.biochem.69.1.217.
15.Гегель Г.В.Ф. Феноменология духа. М.: Наука, 2000. 495 с. [Gegel’ G.V.F. Fenomenologiya Dukha = Phenomenology of the Spirit. Moscow, Nauka Publ., 2000. 495 p. [(In Russ.)].
16.Arends M.J., Morris R.G., Wyllie A.H. Apoptosis. The Role of the Endonuclease. Am J Pathol. 1990;136;3:593-608. PMID: 2156431. PMCID: 1877493.
17.Wyllie A.H. Glucocorticoid-Induced Thymocyte Apoptosis is Associated with Endogenous Endonuclease Activation. Nature. 1980;284;5756:555-556. Doi: 10.1038/284555a0.
18.Ярилин А.А. Апоптоз. Природа феномена и его роль в целостном организме // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 1998. Т.2. С. 38-48 [Yarilin A.A. Apoptosis. The Nature of the Phenomenon and its Role in the Whole Organism. Patologicheskaya Fiziologiya i Eksperimental’naya Terapiya = Pathological Physiology and Experimental Therapy. 1998;2:38-48 (In Russ.)].
19.Барышников А.Ю., Шишкин Ю.В. Иммунологические проблемы апоптоза. М.: Эдиториал УРСС, 2002. 320 с. [Baryshnikov A.Yu., Shishkin Yu.V. Immunologicheskiye Problemy Apoptoza = Immunological Problems of Apoptosis. Moscow, Editorial URSS Publ., 2002. 320 p. (In Russ.)].
20.Льюин Б. и др. Клетки. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. 951 с. [L’yuin B., et al. Kletki = Cells. Moscow, BINOM. Laboratoriya Znaniy Publ., 2011. 951 p. (In Russ.)].
21.Chen S.C., Soares H.D., Morgan J.I. Novel Molecular Correlates of Neuronal Death and Regeneration. Adv Neurol. 1996;71:433-449. PMID:8790819
22.Pérez-Payá E., Orzáez M., Mondragón L., Wolan D.W., Wells J.A., Messeguer A., Vicent M. Molecules that Modulate Apaf-1 Activity. Med. Res. Rev. 2011;31;4:649–675. Doi: 10.1002/med.20198.
23.Green D.R. Apoptotic Pathways. Cell. 1998;94;6:695-698. Doi: 10.1016/s0092-8674(00)81728-6.
24.Bratton S.B., Salvesen G.S. Regulation of the APAF-1–Caspase-9 Apoptosome. J. Cell Sci. 2010;123;19:3209-3214. Doi: 10.1242/jcs.073643.
25.MAGPIX ® Multiplex Genomic and Proteomic Biomarker Analysis. Guidelines. LUMINEX Corporation. USA, 2012. 6 p.
26.Щербаков А.М., Герштейн Е.С., Анурова О.А., Кушлинский Н.Е. Фактор роста эндотелия сосудов, его рецепторы и антиапоптотические белки Bcl-2 и аkt при раке молочной железы // Маммология. 2006. Т.3. С. 63-68 [Shcherbakov A.M., Gershteyn Ye.S., Anurova O.A., Kushlinskiy N.Ye. Vascular Endothelial Growth Factor, its Receptors and Antiapoptotic Proteins Bcl-2 and Akt in Breast Cancer. Mammologiya = Mammology. 2006;3:63-68 (In Russ.)].
27.Chen W.S., Xu P-Z., Gottlob K., Chen M.L., Sokol K., Shiyanova T., Roninson I., Weng W., Suzuki R., Tobe K., Kadowaki T., Hay N. Growth Retardation and Increased Apoptosis in Mice with Homozygous Disruption of the Akt1 Gene. Genes Dev. 2001;15;17:2203-2208. Doi: 10.1101/gad.913901.
28.Cho H., Thorvaldsen J.L., Chu Q., Feng F., Birnbaum M.J. Akt1/pkbα is Required for Normal Growth but Dispensable for Maintenance of Glucose Homeostasis in Mice. J. Biol. Chem. 2001;276;42:38349-38352. Doi: 10.1074/jbc.c100462200.
29.Сеничкин В.В., Копеина Г.С., Замараев А.В., Лаврик И.Н., Животовский Б.Д. Ограничение питательных веществ как подход к комбинированной терапии опухолей // Молекулярная биология. 2016. Т.50. №3. С. 416-434 [Senichkin V.V., Kopeina G.S., Zamarayev A.V., Lavrik I.N., Zhivotovskiy B.D. Limitation of Nutrients as an Approach to Combination Therapy of Tumors. Molekulyarnaya Biologiya = Molecular Biology. 2016;50;3:416-434 (In Russ.)].
30.Altomare D.A., Testa J.R. Perturbations of the Akt Signaling Pathway in Human Cancer. Oncogene. 2005;24;50:7455–7464. Doi: 10.1038/sj.onc.1209085.
31.Brady C.A., Attardi L.D. P53 at a Glance. J. Cell Sci. 2010;123:2527-2532. Doi: 10.1242/jcs.064501.
32. Soussi T., Béroud C. Assessing TP53 Status in Human Tumours to Evaluate Clinical Outcome. Nat. Rev. Cancer. 2001;1:233-239. Doi: 10.1038/35106009.
33.Vousden K.H., Ryan K.M. p53 and Metabolism. Nat. Rev. Cancer. 2009;9:691-700. Doi: 10.4161/TRNS.20094.
34.Vousden K.H., Prives C. Blinded by the Light: The Growing Complexity of p53. Cell. 2009;137:413-431. Doi:1.1016/j.cell.2009.04.037.
35.Rahman N., Khan H., Zia A., Khan A., Fakhri S., Aschner M., Gul K., Saso L. Bcl-2 Modulation in p53 Signaling Pathway by Flavonoids: a Potential Strategy towards the Treatment of Cancer. Int J Mol Sci. 2021 Oct 20;22(21):11315. Тhe Special Issue Advances in Bcl-xL Research 2.0. Doi: 10.3390/ijms222111315.
36.Qadam I.K., Kaygın P., Dirican O., Bozkurt Ö.F., Şimşek G.G., Husseini A.A., Baydar S.Y., Öğüt S., Oğuztüzün S. Expression and Clinical Relevance of p53 and BCL-2 in Bladder Cancer. Problems in Oncology. 2026;72:1. Doi: 10.37469/0507-3758-2026-72-1-of-2392.
37.Геворкян Ю.А., Дашков А.В., Солдаткина Н.В., Колесников В.Е., Тимошкина Н.Н., Кутилин Д.С., Бондаренко О.К. Молекулярные особенности злокачественных опухолей желудка // Южно-Российский онкологический журнал 2023. Т.4. №1. С. 65-78. [Gevorkyan YA, Dashkov AV, Soldatkina NV, Kolesnikov VE, Timoshkina NN, Kutilin DS, Bondarenko ES. Molecular Features of Malignant Gastric Tumorus // South Russian Journal of Cancer. 2023. V.4, No.1. P. 65-78. (In Russ.)]. Doi: 10.37748/2686-9039-2023-4-1-7.
38.Burns T.F., Fei P., Scata K.A., Dicker D.T., El-Deiry W.S. Silencing of the Novel p53 Target Gene Snk/Plk2 Leads to Mitotic Catastrophe in Paclitaxel (Taxol)-Exposed cells. Mol. Cell. Biol. 2003;23:5556-5571. Doi:10/1128/MCB.23.16.5556-5571.2003.
39.Suzuki K., Matsubara H. Recent Advances in p53 Research and Cancer Treatment. J. Biomed. Biotechnol. 2011 Jun 16; 2011:978312. Doi:10/10.1038/cgt/2008.69.
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Данная работа финансировалась за счет средств бюджета Российского федерального ядерного центра – Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики.
Участие авторов. Корзенева Инна Борисовна – идея, разработка дизайна эксперимента, формирование когорт для обследования, организация и проведение обследования персонала ЭО ОИАЭ, выделение лимфоцитов из образцов крови для мультиплексного иммуноцитохимического анализа маркеров апоптоза, статистическая обработка, анализ и интерпретация результатов. Написание статьи. Бакаева Занда Валериевна – выполнение иммуноцитохимических измерений на мультиплексном анализаторе биомаркеров «MagPix», «Luminex». Скородумова Елена Николаевна – участие в проведении обследования персонала ЭО ОИАЭ, выделение лимфоцитов из образцов крови, пробоподготовка для мультиплексного иммуноцитохимического анализа маркеров апоптоза, приготовление клеточных лизатов. Редактирование статьи. Алексеева Надежда Александровна – оценка поврежденности ДНК методом ДНК-комет, визуализация «комет» методом флуоресцентной микроскопии. Сидельцова Елена Ивановна – оценка поврежденности ДНК методом ДНК-комет, визуализация «комет» методом флуоресцентной микроскопии. Самойлова Екатерина Валерьевна – оценка поврежденности ДНК методом ДНК-комет, визуализация «комет» методом флуоресцентной микроскопии. Степанова Елена Валерьевна – формирование базы данных результатов исследования, графический анализ результатов мультиплексного иммуноцитохимического анализа маркеров апоптоза. Прохорова Марина Владимировна – научное консультирование по разработке дизайна эксперимента, подбор наборов антител, конъюгированных с флуоресцентными красителями, для анализа. Марченко Григорий Александрович – научное консультирование по разработке дизайна эксперимента, отладка методологии иммуноцитохимических измерений на мультиплексном анализаторе биомаркеров «MagPix», «Luminex».
Поступила: 20.04.2026. Принята к публикации: 25.05.2026.