Недавнее исследование, опубликованное в журнале Molecular Nutrition & Food Research, изучило влияние длительного потребления апельсинового сока (AJ) на генную активность мононуклеарных клеток периферической крови (МПК) у здоровых взрослых. Учёные также проанализировали влияние индекса массы тела (ИМТ) на этот процесс. В исследование были включены 20 человек (10 мужчин и 10 женщин в возрасте от 21 до 36 лет), которые ежедневно потребляли 500 мл пастеризованного апельсинового сока на протяжении двух месяцев.
Анализ показал значительные изменения в экспрессии генов. Однако причинно-следственная связь между употреблением апельсинового сока и этими изменениями не была установлена. Данные о кратности изменения экспрессии генов были представлены в дополнительных материалах, но не подробно описаны в основной статье.
Значимость цитрусовых и апельсинового сока для здоровья
Цитрусовые, особенно апельсиновый сок, богаты флавоноидами, такими как гесперидин и нарингенин. Эти соединения могут оказывать положительное влияние на тонус сосудов, обмен липидов и иммунную функцию. Однако вопрос о том, насколько ежедневное употребление апельсинового сока может существенно изменить биологию организма и как на этот процесс влияет вес тела, остаётся открытым.
Методология исследования
Участники исследования ежедневно потребляли 500 мл апельсинового сока, разделённого на две порции, на протяжении 60 дней. За три дня до начала эксперимента и во время его проведения участники избегали употребления цитрусовых продуктов.
Кровь для анализа была взята натощак до начала эксперимента (T0) и через 60 дней (T60). Мононуклеарные клетки периферической крови были выделены из крови, и из них была экстрагирована РНК. Для анализа изменений в экспрессии генов использовались микрочипы Clariom D. Дифференциально экспрессируемые гены определялись при p < 0,05 с учётом коррекции на ложные положительные результаты.
Анализ путей проводился с помощью GeneTrail, а сети белок-белковых взаимодействий — с использованием инструмента STRING. Факторы транскрипции были определены с помощью Enrichr, цели микроРНК — с помощью Mienturnet/miRTarBase, а цели длинных некодирующих РНК — с помощью LncRRIsearch. Изменения малых ядрышковых РНК были каталогизированы. Для анализа ассоциаций с заболеваниями использовалась база данных Comparative Toxicogenomics.
Метод молекулярного стыковки in silico (SwissDock) исследовал взаимодействие метаболитов флавоноидов (например, глюкуронидов и сульфатов гесперидина и нарингенина) с факторами транскрипции.
Результаты исследования
Хроническое употребление апельсинового сока привело к значительным изменениям в транскриптоме МПК. Было изменено 3790 олигонуклеотидов, включая 1705 генов с пониженной экспрессией, 66 микроРНК, 19 длинных некодирующих РНК (днРНК) и 67 малых ядерных РНК (мякРНК). Главные компоненты, дискриминантный анализ методом частичных наименьших квадратов (PLS-DA) и кластерный анализ успешно разделили данные T60 и T0, что указывает на устойчивый эффект от вмешательства.
Были обогащены пути, связанные с контролем артериального давления, липидным обменом, воспалением, клеточной адгезией и основными сигнальными путями. Дополнительное обогащение включало пути AHR и процессинг белков в эндоплазматическом ретикулуме.
К узлам белок-белкового взаимодействия относятся серин/треониновая киназа AKT1, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (GAPDH), катенин бета-1 (CTNNB1), белок теплового шока 90 альфа (HSP90AA1) и эукариотический фактор удлинения 2 (EEF2).
Кардиометаболические изменения проявились на генном уровне. Активность генов, связанных с артериальным давлением (NAMPT, NLRP3, NR4A2, PER1, SIK1, GPR183, SGK1), была снижена, что соответствует механизмам снижения артериального давления. Также наблюдалось снижение уровней воспалительных медиаторов (IL1B, IL6, PTGS2/COX-2, RGS1), что согласуется с подавлением активности NF-κB и снижением тонуса цитокинов.
Программы липидного метаболизма и адипоцитов также изменили свою активность: гены KLF4, RIPK1, PLIN2 и CXCL8 сместились в сторону улучшения контроля метаболизма.
Некодирующие слои показали аналогичные тенденции. Уровень микроРНК, связанных с потерей веса (например, miR-548, miR-1185-1), увеличился, а уровень микроРНК, связанных с воспалением (miR-640, miR-1248), снизился. Уровень противовоспалительной микроРНК miR-1305 также увеличился.
Изменилось 19 днРНК, включая снижение экспрессии SNHG16 и повышение экспрессии AATBC. Изменилось 67 малых ядрышковых РНК, 61 из которых была снижена. Это снижение включало уменьшение членов кластера RPL13A (SNORD U32/U33/U34/U35), что связано с уменьшением окислительного стресса и воспаления.
Согласно дополнительным данным, кратность изменения экспрессии РНК варьировалась от −1,5 до −8,0 для сниженных признаков и от +1,5 до +5,0 для повышенных. Картирование заболеваний показало связь этой сигнатуры с сердечно-сосудистыми заболеваниями, гипертонией, диабетом, ожирением и нарушениями метаболизма глюкозы, что подчёркивает клиническую значимость полученных результатов.
Участники с избыточным весом продемонстрировали уникальную модуляцию путей липидного обмена, включая регуляцию GSK3B, GRK6 и микроРНК miR-548i и miR-1292-3p. У участников с нормальным весом была выявлена уникальная модуляция воспалительных путей через изменения в STAT3, SLC16A6, BCL2, MAPK1 и miR-1185-2-5p.
Молекулярный докинг подтвердил взаимодействие метаболитов флавоноидов с факторами транскрипции, такими как NFKB1, AHR, PPARA, ATF4, PLAU, NRF1, IRF9, MYC, YY1, ELK4, RELA, RXRA и TP53, с диапазоном свободной энергии от −6,29 до −9,63 ккал/моль. Значимыми считались взаимодействия с энергией