medbioМедико-биологические проблемы жизнедеятельностиMedical and Biological Problems of Life Activity2074-2088Республиканский научно-практический центр радиационной медицины и экологии человекаmedbio-546Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL MEDICINEИзменение экспрессии BMP2 и BMP7 при TGF-β1-индуцированном эндотелиальномезенхимальном переходе клеток HUVECThe alterations in BMP2 and BMP7 expression during TGF-β1-induced endothelial-to-mesenchymal transition in HUVECЗиновкинаЕ. С.ZinovkinaE. S.

г. Гомель

e.zinovkina2405@gmail.comЧуешоваН. В.ChueshovaN. V.

г. Гомель

natalyachueshova@gmail.comМихасёвМ. Н.MikhasevM. N.

г. Гомель

zinych007@yandex.ruПилотовичА. С.PilotovichA. S

г. Гомель

zinych007@yahoo.comКалашниковаА. С.KalashnikovaK. S.

г. Гомель

Anna.Kalashnikova2@yandex.byОсипкинаО. В.OsipkinaO. V.

г. Гомель

olvik197@gmail.comШафоростА.ShaforostA. S.

г. Гомель

asofocl@mail.ruЗятьковА. А.ZyatkovA. A.

г. Гомель

ziatskovaa@gmail.comШляхтоО. П.ShlyakhtoO. P.

г. Гомель

abdullaxifung@gmail.comЗиновкинД. А.ZinovkinD. A.

г. Гомель

zinovkin2012@gmail.comУО «Гомельский государственный медицинский университет»BelarusГНУ «Институт радиобиологии НАН Беларуси»BelarusУЗ «Гомельская городская клиническая больница №2»Belarus202601112026038186Copyright © Зиновкина Е.С., Чуешова Н.В., Михасёв М.Н., Пилотович А.С., Калашникова А.С., Осипкина О.В., Шафорост А.S., Зятьков А.А., Шляхто О.П., Зиновкин Д.А., 20262026Зиновкина Е.С., Чуешова Н.В., Михасёв М.Н., Пилотович А.С., Калашникова А.С., Осипкина О.В., Шафорост А., Зятьков А.А., Шляхто О.П., Зиновкин Д.А.Zinovkina E.S., Chueshova N.V., Mikhasev M.N., Pilotovich A.S., Kalashnikova K.S., Osipkina O.V., Shaforost A.S., Zyatkov A.A., Shlyakhto O.P., Zinovkin D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://medbio.ejournal.by/jour/article/view/546

Эндотелиально-мезенхимальный переход (EndMT) является одним из ключевых механизмов трансформации эндотелиальных клеток, участвующих в развитии фиброзных изменений лёгких. Регуляция данного процесса может быть обусловлена изменениями экспрессии представителями семейства костных морфогенетических белков (BMP), однако изменение их экспрессии при развитии EndMT остаётся недостаточно изученной. Целью исследования было изучение динамики экспрессии генов BMP2 и BMP7 при моделировании эндотелиально-мезенхимального перехода в культуре эндотелиальных клеток пупочной вены человека (HUVEC). Исследование выполнено на первичной культуре HUVEC 3 пассажа. EndMT индуцировали воздействием рекомбинантного TGF-β1 (0,5 нг/мл). Функциональные изменения клеток оценивали методом «заживления царапины». Экспрессию генов BMP2, BMP7, α-SMA и TGF-β определяли методом количественной ПЦР в реальном времени. Статистический анализ проводили с использованием непараметрических критериев Манна — Уитни и Краскела — Уоллиса. Было установлено, что добавление TGF-β1 приводило к значительному снижению миграционной активности эндотелиальных клеток. Развитие EndMT сопровождалось постепенным повышением экспрессии BMP2 и α-SMA с выраженным подавлением экспрессии BMP7. Наиболее выраженные молекулярные изменения наблюдались через 48 часов и достигали максимума к 7 суткам. Полученные результаты свидетельствуют о разнонаправленной регуляции BMP2 и BMP7 в процессе EndMT и указывают на участие изменения экспрессии генов BMP в формировании мезенхимального фенотипа клеток.

Endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT) represents one of the key mechanisms underlying endothelial cell transformation and contributes to the development of pulmonary fibrotic remodeling. The regulation of this process may involve alterations in the expression of bone morphogenetic proteins (BMPs); however, the expression dynamics of BMP family members during EndMT remain insufficiently characterized. The aim of this study was to investigate the temporal changes in BMP2 and BMP7 gene expression during the induction of endothelial-to-mesenchymal transition in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). The study was performed using primary HUVEC cultures at passage 3. EndMT was induced by treatment with recombinant TGF-β1 (0,5 ng/mL). Functional alterations in cell behavior were assessed using the scratch wound healing assay. The expression levels of BMP2, BMP7, α-SMA, and TGF-β genes were determined by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). Statistical analysis was performed using the nonparametric Mann–Whitney U test and Kruskal–Wallis test. TGF-β1 stimulation resulted in a significant reduction in endothelial cell migratory activity. The progression of EndMT was accompanied by a gradual increase in BMP2 and α-SMA expression, along with a pronounced suppression of BMP7 expression. The most prominent molecular changes were observed after 48 h of stimulation and reached their maximum intensity by day 7. These findings demonstrate the differential regulation of BMP2 and BMP7 during EndMT and suggest that an imbalance in BMP gene expression contributes to the acquisition of a mesenchymal phenotype by endothelial cells.

эндотелиально-мезенхимальный переходHUVECTGF-β1BMP2BMP7α-SMAмиофибробластыфиброзendothelial-to-mesenchymal transitionHUVECTGF-β1BMP2BMP7α-SMAmyofibroblastsfibrosisРабота выполнена в рамках ГПНИ Экспериментальная медицина и медицинские биотехнологии, подпрограммы» подпрограммы 11.1 «Экспериментальная физиология и биомедицина»: «Изучение роли костных морфогенетических белков в эндотелиально-мезенхимальном переходе при фиброзе легких» № ГР 20251360 от 16.09.2025ReferencesInterstitial lung diseases / M. Wijsenbeek, A. Suzuki, T.M. Maher // The Lancet. – 2022. – Vol. 400, № 10354. – P. 769–786Interstitial lung diseases / M. Wijsenbeek, A. Suzuki, T.M. Maher // The Lancet. – 2022. – Vol. 400, № 10354. – P. 769–786Cough, an unresolved problem in interstitial lung diseases / M.J.G. van Manen, M.S. Wijsenbeek // Current Opinion in Supportive and Palliative Care. – 2019. – Vol. 13, № 3. – P. 143–151.Cough, an unresolved problem in interstitial lung diseases / M.J.G. van Manen, M.S. Wijsenbeek // Current Opinion in Supportive and Palliative Care. – 2019. – Vol. 13, № 3. – P. 143–151.Spontaneous lung herniation due to congenital rib hypoplasia in an elderly patient / E.S. Zinovkina, D.A. Zinovkin, S.S.A. Al-Shiekh, M.Z.I. Pranjol // Lung India. – 2026. – Vol. 43, № 3. – P. 349–350.Spontaneous lung herniation due to congenital rib hypoplasia in an elderly patient / E.S. Zinovkina, D.A. Zinovkin, S.S.A. Al-Shiekh, M.Z.I. Pranjol // Lung India. – 2026. – Vol. 43, № 3. – P. 349–350.Spectrum of fibrotic lung diseases / M. Wijsenbeek, V. Cottin // The New England Journal of Medicine. – 2020. – Vol. 383, № 10. – P. 958–968.Spectrum of fibrotic lung diseases / M. Wijsenbeek, V. Cottin // The New England Journal of Medicine. – 2020. – Vol. 383, № 10. – P. 958–968.Endothelial-to-Mesenchymal Transition in Health and Disease: Molecular Insights and Therapeutic Implications / R. Kim, W. Chang // International Journal of Molecular Sciences. – 2025. – Vol. 26, № 23. – Art. 11724.Endothelial-to-Mesenchymal Transition in Health and Disease: Molecular Insights and Therapeutic Implications / R. Kim, W. Chang // International Journal of Molecular Sciences. – 2025. – Vol. 26, № 23. – Art. 11724.Tumor-Associated T-Lymphocytes and Macrophages are Decreased in Endometrioid Endometrial Carcinoma with MELF-Pattern Stromal Changes / D.A. Zinovkin, M.Z.I. Pranjol, I.A. Bilsky, V.A. Zmushko // Cancer Microenvironment. – 2018. – Vol. 11, № 2–3. – P. 107–114.Tumor-Associated T-Lymphocytes and Macrophages are Decreased in Endometrioid Endometrial Carcinoma with MELF-Pattern Stromal Changes / D.A. Zinovkin, M.Z.I. Pranjol, I.A. Bilsky, V.A. Zmushko // Cancer Microenvironment. – 2018. – Vol. 11, № 2–3. – P. 107–114.The role of vasculature and angiogenesis in respiratory diseases / M. Ackermann, C. Werlein, E. Plucinski [et al.] // Angiogenesis. – 2024. – Vol. 27, № 3. – P. 293–310.The role of vasculature and angiogenesis in respiratory diseases / M. Ackermann, C. Werlein, E. Plucinski [et al.] // Angiogenesis. – 2024. – Vol. 27, № 3. – P. 293–310.High glutamine increases stroke risk by inducing the endothelial-to-mesenchymal transition in moyamoya disease / Q. He, J. Li, C. Tao [et al.] // MedComm. – 2024. – Vol. 5, № 5. – Art. e525.High glutamine increases stroke risk by inducing the endothelial-to-mesenchymal transition in moyamoya disease / Q. He, J. Li, C. Tao [et al.] // MedComm. – 2024. – Vol. 5, № 5. – Art. e525.Geranylgeranyl diphosphate synthase deficiency aggravates lung fibrosis in mice by modulating TGF-β1/BMP-4 signaling / M. Chen, B. Wan, S. Zhu [et al.] // Biological Chemistry. – 2019. – Vol. 400, № 12. – P. 1617–1627.Geranylgeranyl diphosphate synthase deficiency aggravates lung fibrosis in mice by modulating TGF-β1/BMP-4 signaling / M. Chen, B. Wan, S. Zhu [et al.] // Biological Chemistry. – 2019. – Vol. 400, № 12. – P. 1617–1627.Distinct Mesenchymal Lineages and Niches Promote Epithelial Self-Renewal and Myofibrogenesis in the Lung / J.A. Zepp, W.J. Zacharias, D.B. Frank [et al.] // Cell. – 2017. – Vol. 170, № 6. – P. 1134–1148.Distinct Mesenchymal Lineages and Niches Promote Epithelial Self-Renewal and Myofibrogenesis in the Lung / J.A. Zepp, W.J. Zacharias, D.B. Frank [et al.] // Cell. – 2017. – Vol. 170, № 6. – P. 1134–1148.

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