cfpdБюллетень физиологии и патологии дыханияBulletin Physiology and Pathology of Respiration1998-5029Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания10.36604/1998-5029-2026-99-86-95cfpd-1317Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHАнализ ассоциаций однонуклеотидных вариантов TAS2R31 с бронхиальной астмой, курением и клинико-функциональными характеристиками заболеванияAssociation analysis of TAS2R31 single- nucleotide variants with asthma, smoking, clinical and functional features of the diseaseНаумовД. Е.NaumovD. E.

Денис Евгеньевич Наумов, канд. мед. наук, зав. лабораторией

лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Denis E. Naumov, PhD (Med.), Head of Laboratory

Laboratory of Molecular and Translational Research

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

denn1985@bk.ruНекрасоваО. О.NekrasovaO. O.

Олеся Олеговна Некрасова, канд. мед. наук., старший научный сотрудник

лаборатория механизмов вирус-ассоциированных патологий развития

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Olesya O. Nekrasova, PhD (Med.), Senior Staff Scientist

Laboratory of Mechanisms of Virus-Associated Developmental Pathology

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

foxy_voxy_on@mail.ruКоневА. В.KonevA. V.

Андрей Викторович Конев, младший научный сотрудник

лаборатория механизмов вирус-ассоциированных патологий развития

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Andrey V. Konev, Junior Staff Scientist

Laboratory of Mechanisms of Virus-Associated Developmental Pathology

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

andrkonev@vk.comГассанД. А.GassanD. A.

Дина Анатольевна Гассан, канд. мед. наук., зав. лабораторией

лаборатория механизмов вирус-ассоциированных патологий развития

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Dina A. Gassan, PhD (Med.), Head of Laboratory

Laboratory of Mechanisms of Virus-Associated Developmental Pathology

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

danishi@mail.ruШелудькоЕ. Г.SheludkoE. G.

Елизавета Григорьевна Шелудько, канд. мед. наук, научный сотрудник

лаборатория молекулярных и трансляционных исследований

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Elizaveta G. Sheludko, PhD (Med.), Staff Scientist

Laboratory of Molecular and Translational Research

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

liza.sheludko@mail.ruПерельманЮ. М.PerelmanJ. M.

Юлий Михайлович Перельман, д-р мед. наук, профессор, член-корреспондент РАН, зам. директора по научной работе, зав. лабораторией

лаборатория функциональных методов исследования дыхательной системы

675000; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Juliy M. Perelman, PhD (Med.), DSc (Med.), Corresponding Member of RAS, Deputy Director on Scientific Work, Head of Laboratory

Laboratory of Functional Research of Respiratory System

675000; 22 Kalinina Str.; Blagoveshchensk

jperelman@mail.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration2026300320260998695Copyright © Наумов Д.Е., Некрасова О.О., Конев А.В., Гассан Д.А., Шелудько Е.Г., Перельман Ю.М., 20262026Наумов Д.Е., Некрасова О.О., Конев А.В., Гассан Д.А., Шелудько Е.Г., Перельман Ю.М.Naumov D.E., Nekrasova O.O., Konev A.V., Gassan D.A., Sheludko E.G., Perelman J.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/1317   Введение

   Введение. Рецепторы горького вкуса TAS2R31 могут быть экспрессированы на респираторном эпителии, лейкоцитах, гладкой мускулатуре бронхов и способны опосредовать релаксацию гладкомышечных клеток. Несмотря на это, данные о взаимосвязи однонуклеотидных вариантов (ОНВ) TAS2R31 с бронхиальной астмой (БА), а также различными фенотипическими признаками заболевания в настоящее время отсутствуют.

   Цель

   Цель. Проанализировать спектр ОНВ гена TAS2R31 у больных БА и практически здоровых добровольцев и оценить их возможную связь с наличием заболевания, курением, показателями функции внешнего дыхания и уровнем контроля БА.

   Материалы и методы

   Материалы и методы. В исследование были включены 119 больных персистирующей БА (основная группа, 40 % мужчин, 48,5 ± 1,51 лет) и 72 практически здоровых добровольца (контрольная группа, 58 % мужчин, 38,2 ± 1,15 лет). Поиск и генотипирование ОНВ TAS2R31 выполняли в амплифицированном фрагменте гена длиной 839 пар нуклеотидов методом секвенирования по Сэнгеру. Функцию внешнего дыхания исследовали с помощью стандартной спирометрии, контроль БА определяли по вопроснику ACT.

   Результаты

   Результаты. В совокупности среди лиц основной и контрольной групп были выявлены пять ОНВ: rs10845295 (p.Arg35Trp), rs12370363 (p.Ala141=), rs10743938 (p.Leu162Met), rs10845293 (p.Ala227Val) и rs10772423 (p.Val240Ile). На предмет взаимосвязи с БА тестировали rs12370363 и rs10743938, ассоциации с курением, контролем и вентиляционной функцией легких изучали для rs10845295, rs12370363 и rs10743938. ОНВ rs10743938 был значимо ассоциирован с наличием БА (ОШ 1,95 95 % ДИ(1,11-3,43), p = 0,02 в лог-аддитивной модели после коррекции на пол, возраст и статус курения). Этот же ОНВ был взаимосвязан с курением среди больных БА (ОШ 1,9 95 %ДИ(1,02-3,75), p = 0,04 в лог-аддитивной модели после коррекции на пол и возраст). Значимые ассоциации исследованных ОНВ с показателями вентиляционной функции легких и уровнем контроля заболевания отсутствовали.

   Заключение

   Заключение. В обследованных выборках спектр частых ОНВ в гене TAS2R31 оказался относительно ограниченным и лишь частично соответствовал обширному перечню частых ОНВ в открытых каталогах генетических данных. Проведенное исследование выявило ассоциацию аллеля A по rs10743938 с БА и курением у больных лиц, что может указывать на потенциальную роль вариаций TAS2R31 в формировании генетической предрасположенности к заболеванию и курению на фоне БА.

   Introduction

   Introduction. Bitter taste receptors TAS2R31 can be expressed on respiratory epithelium, leukocytes, bronchial smooth muscles, and are capable of mediating relaxation of smooth muscle cells. Nevertheless, data on the relationship of TAS2R31 single nucleotide variants (SNVs) with asthma, as well as with various phenotypic features of the disease, are currently lacking.

   Aim

   Aim. To analyze the spectrum of TAS2R31 SNVs in patients with asthma and practically healthy volunteers and to evaluate their possible relationship with the presence of the disease, smoking, lung function parameters and the level of asthma control.

   Materials and methods

   Materials and methods. The study included 119 patients with persistent asthma (main group, 40 % males, 48.5 ± 1.51 years) and 72 practically healthy volunteers (control group, 58% males, 38.2 ± 1.15 years). Detection and genotyping of TAS2R31 SNVs were performed within the amplified 839 bp gene fragment by Sanger sequencing. Lung function was assessed by standard spirometry, and asthma control was determined using the ACT questionnaire.

   Results

   Results. In total, five SNVs were identified in the combined sample of patients and controls: rs10845295 (p.Arg35Trp), rs12370363 (p.Ala141=), rs10743938 (p.Leu162Met), rs10845293 (p.Ala227Val), and rs10772423 (p.Val240Ile). The association with asthma was tested for rs12370363 and rs10743938, whereas associations with smoking, asthma control and lung function were analyzed for rs10845295, rs12370363 and rs10743938. SNV rs10743938 was significantly associated with the presence of asthma (OR 1.95 95% CI (1.11-3.43), p = 0.02 in the log-additive model after adjusting for gender, age, and smoking status). The same SNV was associated with smoking among asthma patients (OR 1.9 95 % CI (1.02-3.75), p = 0.04 in the log-additive model after adjusting for gender and age). No significant associations were found between the studied SNVs with lung function parameters or asthma control.

   Conclusion

   Conclusion. In the examined samples, the spectrum of common TAS2R31 SNVs was relatively limited and only partially overlapped with the extensive list of common variants reported in public genetic databases. The present study revealed an association of the rs10743938 A allele with asthma and smoking among asthma patients, suggesting a potential role for TAS2R31 variations in the development of genetic predisposition to the disease and smoking in the presence of asthma.

TAS2R31астмаполиморфизмсеквенированиекурениевентиляционная функция легкихTAS2R31asthmapolymorphismsequencingsmokingventilatory lung functionИсследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 23-15-00372)This study was supported by Russian Science Foundation (project № 23-15-00372)ReferencesTuzim K., Korolczuk A. An update on extra-oral bitter taste receptors // J. Transl. Med. 2021. Vol. 19, Iss. 1. Article number: 440. doi: 10.1186/s12967-021-03067-y. Erratum in: J. Transl. Med. 2021. Vol. 19, Iss. 1. Article number: 478. doi: 10.1186/s12967-021-03137-1Tuzim K., Korolczuk A. An update on extra-oral bitter taste receptors. J. Transl. Med. 2021; 19(1):440. doi: 10.1186/s12967-021-03067-y. Erratum in: J. Transl. Med. 2021; 19(1):478. doi: 10.1186/s12967-021-03137-1Nayak A.P., Shah S.D., Michael J.V., Deshpande D.A. Bitter taste receptors for asthma therapeutics // Front. Physiol. 2019. Vol. 10. Article number: 884. doi: 10.3389/fphys.2019.00884Nayak A.P., Shah S.D., Michael J.V., Deshpande D.A. Bitter taste receptors for asthma therapeutics. Front. Physiol. 2019; 10:884. doi: 10.3389/fphys.2019.00884Deshpande D.A., Wang W.C., McIlmoyle E.L., Robinett K.S., Schillinger R.M., An S.S., Sham J.S., Liggett S.B. Bitter taste receptors on airway smooth muscle bronchodilate by localized calcium signaling and reverse obstruction // Nat. Med. 2010. Vol. 16, Iss. 11. P. 1299–1304. doi: 10.1038/nm.2237Deshpande D.A., Wang W.C., McIlmoyle E.L., Robinett K.S., Schillinger R.M., An S.S., Sham J.S., Liggett S.B. Bitter taste receptors on airway smooth muscle bronchodilate by localized calcium signaling and reverse obstruction. Nat. Med. 2010; 16(11):1299–1304. doi: 10.1038/nm.2237Наумов Д.Е., Гассан Д.А., Котова О.О., Шелудько Е.Г., Афанасьева Е.Ю., Конев А.В., Перельман Ю.М. Анализ экспрессии рецепторов горького вкуса TAS2R в назальном эпителии больных бронхиальной астмой методом секвенирования нового поколения // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2025. Вып. 95. С. 8–17. doi: 10.36604/1998-5029-2025-95-8-17Naumov D.E., Gassan D.A., Kotova O.O., Sheludko E.G., Afanas’eva E.Yu., Konev А.V., Perelman J.M. Analysis of TAS2R bitter taste receptors expression in the nasal epithelium of asthma patients by next generation sequencing. Bûlleten' fiziologii i patologii dyhaniâ = Bulletin Physiology and Pathology of Respiration. 2025; (95):8–17. (in Russian). doi: 10.36604/1998-5029-2025-95-8-17Минеев В.Н., Нёма М.А., Трофимов В.И. Эктопические вкусовые рецепторы TAS2R31 в сыворотке крови при различных вариантах бронхиальной астмы // Тихоокеанский медицинский журнал. 2021. № 1. С. 68–71. doi: 10.34215/1609-1175-2021-1-68-71Mineev V.N., Nyoma M.A., Trofimov V.I. Ectopic taste buds TAS2R31 in blood serum in different types of bronchial asthma. Tihookeanskij medicinskij zhurnal = Pacific Medical Journal 2021; (1):68–71. (in Russian) doi: 10.34215/1609-1175-2021-1-68-71Allen A.L., McGeary J.E., Knopik V.S., Hayes J.E. Bitterness of the non-nutritive sweetener acesulfame potassium varies with polymorphisms in TAS2R9 and TAS2R31 // Chem. Senses. 2013. Vol. 38, Iss. 5. P. 379–389. doi: 10.1093/chemse/bjt017Allen A.L., McGeary J.E., Knopik V.S., Hayes J.E. Bitterness of the non-nutritive sweetener acesulfame potassium varies with polymorphisms in TAS2R9 and TAS2R31. Chem. Senses 2013; 38(5):379–389. doi: 10.1093/chemse/bjt017Hayes J.E., Feeney E.L., Nolden A.A., McGeary J.E. Quinine bitterness and grapefruit liking associate with allelic variants in TAS2R31 // Chem. Senses. 2015. Vol. 40, Iss. 6. P. 437–443. doi: 10.1093/chemse/bjv027Hayes J.E., Feeney E.L., Nolden A.A., McGeary J.E. Quinine bitterness and grapefruit liking associate with allelic variants in TAS2R31. Chem. Senses 2015; 40(6):437–443. doi: 10.1093/chemse/bjv027Roudnitzky N., Behrens M., Engel A., Kohl S., Thalmann S., Hübner S., Lossow K., Wooding S.P., Meyerhof W. Receptor polymorphism and genomic structure interact to shape bitter taste perception // PLoS Genet. 2015. Vol. 11, Iss. 9. Article number: e1005530. doi: 10.1371/journal.pgen.1005530Roudnitzky N., Behrens M., Engel A., Kohl S., Thalmann S., Hübner S., Lossow K., Wooding S.P., Meyerhof W. Receptor polymorphism and genomic structure interact to shape bitter taste perception. PLoS Genet. 2015; 11(9):e1005530. doi: 10.1371/journal.pgen.1005530Kasturi L., Eshleman J.R., Wunner W.H., Shakin-Eshleman S.H. The hydroxy amino acid in an Asn-X-Ser/Thr sequon can influence N-linked core glycosylation efficiency and the level of expression of a cell surface glycoprotein // J. Biol. Chem. 1995. Vol. 270, Iss. 24. P. 14756–14761. doi: 10.1074/jbc.270.24.14756Kasturi L., Eshleman J.R., Wunner W.H., Shakin-Eshleman S.H. The hydroxy amino acid in an Asn-X-Ser/Thr sequon can influence N-linked core glycosylation efficiency and the level of expression of a cell surface glycoprotein. J. Biol. Chem. 1995; 270(24):14756–14761. doi: 10.1074/jbc.270.24.14756Avlani V.A., Gregory K.J., Morton C.J., Parker M.W., Sexton P.M., Christopoulos A. Critical role for the second extracellular loop in the binding of both orthosteric and allosteric G protein-coupled receptor ligands // J. Biol. Chem. 2007. Vol. 282, Iss. 35. P. 25677–25686. doi: 10.1074/jbc.M702311200Avlani V.A., Gregory K.J., Morton C.J., Parker M.W., Sexton P.M., Christopoulos A. Critical role for the second extracellular loop in the binding of both orthosteric and allosteric G protein-coupled receptor ligands. J. Biol. Chem. 2007; 282(35):25677–25686. doi: 10.1074/jbc.M702311200Behrens M., Ziegler F. Structure-function analyses of human bitter taste receptors-where do we stand? // Molecules. 2020. Vol. 25, Iss. 19. Article number: 4423. doi: 10.3390/molecules25194423Behrens M., Ziegler F. Structure-function analyses of human bitter taste receptors-where do we stand? Molecules 2020; 25(19):4423. doi: 10.3390/molecules25194423

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