Study of the Protein Composition of Dry Blood Spots of Healthy Volunteers in the Experiment with Hypomagnetic Conditions

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Hypomagnetic conditions will be an integral part of the complex of factors affecting cosmonauts in long-term interplanetary missions outside the Earth’s magnetic field. Adaptation of the human body under these conditions will affect the regulatory processes in various physiological systems, the molecular pathways of which, with the participation of proteins, have not yet been studied. In order to fill this gap, dry blood spots collected on a special paper from healthy volunteers were studied by proteomic methods in two sessions of a model experiment: with hypomagnetic conditions and in a “placebo” session. The experiment was carried out by double-blind control, with the participation of the same volunteers in both sessions. 1219 different proteins were semiquantitatively determined in the samples. In the hypomagnetic conditions series, changes in three proteins: tropomyosin alpha-3 chain (TPM3), abhydrolase domain-containing protein 14B (ABHD14B), and acetylcholinesterase-associated protein (CUTA), relative to individual values before the experiment series were detected. However, comparison of the data obtained in the “placebo” session smoothed out the effect of hypomagnetic conditions on the changes in the aforementioned proteins. The results obtained, in our opinion, may either mean the absence of the influence of hypomagnetic conditions with a short exposure and the absence of a cumulative effect, or they are unreliable due to the insufficient number of subjects in the sample.

作者简介

D. Kashirina

Institute of Biomedical Problems of the RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: daryakudryavtseva@mail.ru
Russia, Moscow

I. Larina

Institute of Biomedical Problems of the RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow

E. Nikolaev

Skolkovo Institute of Science and Technology

Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow

M. Tyuzhin

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow

O. Popova

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow

V. Kukanov

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow

V. Rusanov

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow

A. Kononikhin

Institute of Biomedical Problems of the RAS; Skolkovo Institute of Science and Technology

Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow; Russia, Moscow

A. Brzhozovskiy

Institute of Biomedical Problems of the RAS; Skolkovo Institute of Science and Technology

Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow; Russia, Moscow

L. Pastushkova

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow

O. Orlov

Institute of Biomedical Problems of the RAS

Email: Irina.larina@gmail.com
Russia, Moscow

参考

  1. Zhadin M.N. Review of russian literature on biological action of DC and low-frequency AC magnetic fields // Bioelectromagnetics. 2001. V. 22. № 1. P. 27.
  2. Xue X., Ali Y.F., Luo W. et al. Biological Effects of Space Hypomagnetic Environment on Circadian Rhythm // Front. Physiol. 2021. V. 12. P. 643943.
  3. Binhi V.N. Theoretical concepts in magnetobiology // Electro Magnetobiol. 2001. V. 20. № 1. P. 43.
  4. Wang X., Jing C., Selby C.P. et al. Comparative properties and functions of type 2 and type 4 pigeon cryptochromes // Cell. Mol. Life Sci. 2018. V. 75. № 24. P. 4629.
  5. Binhi V.N., Prato F.S. Biological effects of the hypomagnetic field: An analytical review of experiments and theories // PLoS One. 2017. V. 12. № 6. P. e0179340.
  6. Breus T.K., Binhi V.N., Petrukovich A.A. Magnetic factor of the solar terrestrial relations and its impact on the human body: physical problems and prospects for research // Physics–Uspekhi. 2016. V. 59. № 5. P. 502.
  7. Zhang B., Tian L. Reactive Oxygen Species: Potential Regulatory Molecules in Response to Hypomagnetic Field Exposure // Bioelectromagnetics. 2020. V. 41. № 8. P. 573.
  8. Цетлин В.В., Зотин А.А., Мойса С.С. Влияние изменения магнитного поля на развитие роговой катушки Planorbarius corneus (Gastropoda, Planorbidae) // Авиакосм. и экол. мед. 2014. Т. 48. № 3. С. 36. Tsetlin V.V., Zotin A.A., Moisa S.S. [Effect of altered magnetic field on the development of great ramshorn Planorbarius corneus (gastropoda, planorbidae)] // Aviakosm. Ekolog. Med. 2014. V. 48. № 3. Р. 36.
  9. Baek S., Choi H., Park H. et al. Effects of a hypomagnetic field on DNA methylation during the differentiation of embryonic stem cells // Sci. Rep. 2019. V. 9. № 1. P. 1333.
  10. Sarimov R.M., Binhi V.N., Milyaev V.A. The influence of geomagnetic field compensation on human cognitive processes // Biophysics. 2008. V. 53. № 5. P. 433.
  11. Zhang B., Wang L., Zhan A. et al. Long-term exposure to a hypomagnetic field attenuates adult hippocampal neurogenesis and cognition // Nat. Commun. 2021. V. 12. № 1. P. 1174.
  12. Ciorba D., Morariu V.V. Life in zero magnetic field. III. Activity of aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase during in vitro aging of human blood // Electro Magnetobiol. 2001. V. 20. № 3. P. 313.
  13. Ciortea L.I., Morariu V.V., Todoran A., Popescu S. Life in zero magnetic field. III. Effect on zinc and copper in human blod serum during in vitro aging // Electro Magnetobiol. 2001. V. 20. № 2. P. 127.
  14. Куликов В.Ю., Козяева Е.А., Тимофеева Ю.С., Емельяненко Т.А. Осмотическая резистентность эритроцитов в ослабленном геомагнитном поле и при действии дигоксина in vitro // Медицина и образование в Сибири. 2010. № 3. С. 10. Kulikov V.Y., Kozyaeva E.A., Timofeeva Y.S., Emeliyanenko T.A. Erythrocytes osmotic resistance in a weakened geomagnetic field and under the action of digoxin in vitro // J. Sib. Med. Sci. 2010. № 3. P. 10.
  15. Martino C.F., Perea H., Hopfner U. et al. Effects of weak static magnetic fields on endothelial cells // Bioelectromagnetics. 2010. V. 31. № 4. P. 296.
  16. Gurfinkel Y.I., At’kov O.Y., Vasin A.L. et al. Effect of zero magnetic field on cardiovascular system and microcirculation // Life Sci. Space Res. (Amst). 2016. V. 8. P. 1.
  17. Каширина Д.Н., Пастушкова Л.Х., Бржозовский А.Г. и др. Исследование белкового профиля плазмы в сопоставлении с биохимическими параметрами крови добровольцев в 21-суточной антиортостатической гипокинезии // Физиология человека. 2020. Т. 46. № 4. С. 88. Kashirina D.N., Pastushkova L.Kh., Brzhozovskiy A.G. et al. Research of the plasma protein profile in comparison with the biochemical parameters of blood of volunteers in a 21-day head down bed rest // Human Physiology. 2020. V. 46. № 4. P. 423.
  18. Rajendran A., Vaidya K., Mendoza J. et al. Functional annotation of ABHD14B, an orphan serine hydrolase enzyme // Biochemistry. 2020. V. 59. № 2. P. 183.
  19. Fong S.T., Camakaris J., Lee B.T. Molecular genetics of a chromosomal locus involved in copper tolerance in Escherichia coli K-12 // Mol. Microbiol. 1995. V. 15. № 6. P. 1127.
  20. Liang D., Nunes-Tavares N., Xie H.Q. et al. Protein C-utA undergoes an unusual transfer into the secretory pathway and affects the folding, oligomerization, and secretion of acetylcholinesterase // J. Biol. Chem. 2009. V. 284. № 8. P. 5195.
  21. Zhao Y., Wang Y., Hu J. et al. CutA divalent cation tolerance homolog (Escherichia coli) (CUTA) regulates β-cleavage of β-amyloid precursor protein (APP) through interacting with β-site APP cleaving protein 1 (BACE1) // J. Biol. Chem. 2012. V. 287. № 14. P. 11141.
  22. Xu F., Zhu J., Chen Y. et al. Physical interaction of tropomyosin 3 and STIM1 regulates vascular smooth muscle contractility and contributes to hypertension // Biomed. Pharmacother. 2021. V. 134. P. 111126.
  23. Wolfenson H., Meacci G., Liu S. et al. Tropomyosin controls sarcomere-like contractions for rigidity sensing and suppressing growth on soft matrices // Nat. Cell Biol. 2016. V. 18. № 1. P. 33.
  24. Kee A.J., Yang L., Lucas C.A. et al. An actin filament population defined by the tropomyosin Tpm3.1 regulates glucose uptake // Traffic. 2016. V. 17. № 1. P. 80.
  25. Mo W.C., Zhang Z.J., Wang D.L. et al. Shielding of the geomagnetic field alters actin assembly and inhibits cell motility in human neuroblastoma cells // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 22624.
  26. Chesny D.L., Levin G.A., Persons L.E., Durrance S.T. Galactic cosmic ray shielding using spherical field-reversed array of superconducting coils // J. Spacecraft and Rockets. 2020. V. 57. № 6. P. 1222.
  27. Zhang Z., Xue Y., Yang J. et al. Biological Effects of Hypomagnetic Field: Ground-Based Data for Space Exploration // Bioelectromagnetics. 2021. V. 42. № 6. P. 516.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (49KB)
3.

下载 (177KB)
4.

下载 (2KB)
5.

下载 (2KB)
6.

下载 (2KB)
7.

下载 (50KB)
8.

下载 (43KB)
9.

下载 (42KB)

版权所有 © Д.Н. Каширина, Л.Х. Пастушкова, А.Г. Бржозовский, А.С. Кононихин, В.Б. Русанов, В.Ю. Куканов, О.В. Попова, М.Г. Тюжин, Е.Н. Николаев, И.М. Ларина, О.И. Орлов, 2022

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».