ОСБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ БЕЛКОВ СЕМЕЙСТВА BCL2 ПРИ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

УДК 616-092.18
DOI: 10.22138/2500-0918-2026-23-2-198-215

Ю.Б. Кузнецова¹, А.А. Ноздричева¹, Э.В. Зинченко¹, М.В. Кощеева¹, В.В. Мелехин¹,²

¹ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России), Екатеринбург, Российская Федерация

²ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» (ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»), Екатеринбург, Российская Федерация

Резюме. Цель. Обобщение имеющихся современных научных данных о роли ключевых представителей белков семейства BCL2 в регуляции митохондриального пути апоптоза и анализ их влияния на патогенез нейродегенеративных заболеваний. Материалы и методы. Проведён анализ отечественной и зарубежной литературы, расположенной в базах PubMed, Google Scholar и CyberLeninka. Были изучены оригинальные экспериментальные исследования в клеточных культурах и животных моделях, а также систематические и нарративные обзоры. Основные темы изученных материалов – механизмы митохондриального апоптоза, патогенез нейродегенеративных заболеваний, особенности строения и основные функции белков семейства BCL2. Результаты. Установлена ключевая роль белков BCL2 в регуляции апоптоза, кальциевого обмена и синаптической функции нейронов. Выявлен специфический дисбаланс про- и антиапототических представителей семейства как общий патогенетический механизм нейродегенерации. Выводы. Определены перспективные мишени для селективной модуляции экспрессии белков семейства BCL2, ингибирования проапоптотических эффекторов, стабилизации комплекса BCL2-IP3R.

Ключевые слова: BCL2, апоптоз, нейродегенеративные заболевания, нервные клетки, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз

Конфликт интересов отсутствует.
Контактная информация автора, ответственного за переписку:
Кузнецова Юлия Борисовна
julia.kuz131324@yandex.ru
Дата поступления: 19 декабря 2025 г.

Образец цитирования: Кузнецова Ю.Б., Ноздричева А.А., Зинченко Э.В., Кощеева М.В., Мелехин В.В. Осбенности экспрессии белков семейства BCL2 при нейродегенеративных заболеваниях [Электронный ресурс] Вестник уральской медицинской академической науки. 2026, Том 23, № 2, с. 198 – 215, DOI: 10.22138/2500-0918-2026-23-2-198-215

ЛИТЕРАТУРА
1. GBD 2019 Dementia Forecasting Collaborators. Estimation of the global prevalence of dementia in 2019 and forecasted prevalence in 2050: an analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet Public Health. 2022 Feb;7(2):e105-e125. doi: 10.1016/S2468-2667(21)00249-8. Epub 2022 Jan 6. PMID: 34998485; PMCID: PMC8810394.
2. Kwon HS, Koh SH. Neuroinflammation in neurodegenerative disorders: the roles of microglia and astrocytes. Transl Neurodegener. 2020 Nov 26;9(1):42. doi: 10.1186/s40035-020-00221-2. PMID: 33239064; PMCID: PMC7689983.
3. Lyn Xuan Tay, Siew Chin Ong, Lynn Jia Tay, Trecia Ng, Thaigarajan Parumasivam. (2024). Economic Burden of Alzheimer’s Disease: A Systematic Review. Value in Health Regional Issues. 40, 1-12.
4. Agnello L, Ciaccio M. Neurodegenerative Diseases: From Molecular Basis to Therapy. Int J Mol Sci. 2022 Oct 25;23(21):12854. doi: 10.3390/ijms232112854. PMID: 36361643; PMCID: PMC9654859.
5.Abdolmaleky HM, Zhou JR. Underlying Mechanisms of Brain Aging and Neurodegenerative Diseases as Potential Targets for Preventive or Therapeutic Strategies Using Phytochemicals. Nutrients. 2023 Aug 4;15(15):3456. doi: 10.3390/nu15153456. PMID: 37571393; PMCID: PMC10473240.
6. Moujalled D, Strasser A, Liddell JR. Molecular mechanisms of cell death in neurological diseases. Cell Death Differ. 2021 Jul;28(7):2029-2044. doi: 10.1038/s41418-021-00814-y. Epub 2021 Jun 7. PMID: 34099897; PMCID: PMC8257776.
7. Сеничкина В. В., Стрелецькая А. Ю., Животовский Б., Копейна Г. С. Таргетирование белков семейства Bcl-2: что, где, когда? Биохимия. — 2020. — Том 85, № 10. — С. 1421–1441. — DOI: 10.31857/S0320972520100097.
8. Shashank Dadsena, Louise E. King, Ana J. García-Sáez. Apoptosis regulation at the mitochondria membrane level. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Biomembranes. 2021. Vol. 1863, No. 12. Article 183716. ISSN 0005-2736. DOI: 10.1016/j.bbamem.2021.183716. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005273621001644
9. Czabotar, P. E. Control of apoptosis by the BCL-2 protein family: implications for physiology and therapy / P. E. Czabotar, G. Lessene, A. Strasser [et al.] Nature Reviews Molecular Cell Biology. – 2014. – Vol. 15, No. 1. – P. 49–63.
10. Li Y, Rasheed M, Liu J, Chen Z, Deng Y. Deciphering the Molecular Nexus: An In-Depth Review of Mitochondrial Pathways and Their Role in Cell Death Crosstalk. Cells. 2024 May 17;13(10):863. doi: 10.3390/cells13100863. PMID: 38786088; PMCID: PMC11119937.
11. Kale J, Osterlund EJ, Andrews DW. BCL-2 family proteins: changing partners in the dance towards death. Cell Death Differ. 2018 Jan;25(1):65-80. doi: 10.1038/cdd.2017.186. Epub 2017 Nov 17. PMID: 29149100; PMCID: PMC5729540.
12. Dadsena S, Jenner A, García-Sáez AJ. Mitochondrial outer membrane permeabilization at the single molecule level. Cell Mol Life Sci. 2021 Apr;78(8):3777-3790. doi: 10.1007/s00018-021-03771-4. Epub 2021 Feb 12. PMID: 33576840; PMCID: PMC8106609.
13. Czabotar P.E., Garcia-Saez A.J. Mechanisms of BCL-2 family proteins in mitochondrial apoptosis. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2023. Vol. 24, № 10. P. 732–748. DOI: 10.1038/s41580-023-00629-4.
14. Nguyen D, Osterlund E, Kale J, Andrews DW. The C-terminal sequences of Bcl-2 family proteins mediate interactions that regulate cell death. Biochem J. 2024 Jul 17;481(14):903-922. doi: 10.1042/BCJ20210352. PMID: 38985308; PMCID: PMC11346437.
15. Wolf P., Schoeniger A., Edlich F. Pro-apoptotic complexes of BAX and BAK on the outer mitochondrial membrane. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Molecular Cell Research. 2022. Vol. 1869, № 10. Article 119317. DOI: 10.1016/j.bbamcr.2022.119317.
16. Westphal D., Dewson G., Czabotar P.E., Kluck R.M. Molecular biology of Bax and Bak activation and action. Cell Death & Differentiation. 2018;25(1):1-9. doi:10.1038/cdd.2017.186.
17. Gao P, Zhang Z, Wang R, Huang L, Wu H, Qiao Z, Wang X, Jin H, Peng J, Liu L, Chen Q, Lin J. Structure-destabilizing mutations unleash an intrinsic perforation activity of antiapoptotic Bcl-2 in the mitochondrial membrane enabling apoptotic cell death. Mitochondrial Commun. 2023;1:48-61. doi: 10.1016/j.mitoco.2023.08.001. Epub 2023 Aug 9. PMID: 39239250; PMCID: PMC11375749.
18. Pemberton JM, Pogmore JP, Andrews DW. Neuronal cell life, death, and axonal degeneration as regulated by the BCL-2 family proteins. Cell Death Differ. 2021 Jan;28(1):108-122. doi: 10.1038/s41418-020-00654-2. Epub 2020 Nov 8. PMID: 33162554; PMCID: PMC7852532.
19. Konig, H. G., Rehm, M., Gudorf, D., Krajewski, S., Gross, A., Ward, M. W., et al. (2007). Full length Bid is sufficient to induce apoptosis of cultured rat hippocampal neurons. BMC Cell Biol. 8:7. doi: 10.1186/1471-2121-8-7.
20. Steckley, D., Karajgikar, M., Dale, L. B., Fuerth, B., Swan, P., Drummond-Main, C., et al. (2007). Puma is a dominant regulator of oxidative stress induced Bax activation and neuronal apoptosis. J. Neurosci. 27, 12989–12999. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3400-07.2007.
21. Concannon, C. G., Tuffy, L. P., Weisova, P., Bonner, H. P., Davila, D., Bonner, C., et al. (2010). AMP kinase-mediated activation of the BH3-only protein Bim couples energy depletion to stress-induced apoptosis. J. Cell Biol. 189, 83–94. doi: 10.1083/jcb.200909166.
22. Vogler M, Braun Y, Smith VM, Westhoff MA, Pereira RS, Pieper NM, Anders M, Callens M, Vervliet T, Abbas M, Macip S, Schmid R, Bultynck G, Dyer MJ. The BCL2 family: from apoptosis mechanisms to new advances in targeted therapy. Signal Transduct Target Ther. 2025 Mar 21;10(1):91. doi: 10.1038/s41392-025-02176-0. PMID: 40113751; PMCID: PMC11926181.
23. Greenlund, L. J., Korsmeyer, S. J., and Johnson, E. M. Jr. (1995). Role of BCL-2 in the survival and function of developing and mature sympathetic neurons. Neuron 15, 649–661. doi: 10.1016/0896-6273(95)90153-1.
24. Kristiansen M, Ham J. Programmed cell death during neuronal development: the sympathetic neuron model. Cell Death Differ. 2014 Jul;21(7):1025-35. doi: 10.1038/cdd.2014.47. Epub 2014 Apr 25. PMID: 24769728; PMCID: PMC4207485.
25. Merry, D. E., Veis, D. J., Hickey, W. F., and Korsmeyer, S. J. (1994). bcl-2 protein expression is widespread in the developing nervous system and retained in the adult PNS. Development 120, 301–311.
26. Opferman JT, Kothari A. Anti-apoptotic BCL-2 family members in development. Cell Death Differ. 2018 Jan;25(1):37-45. doi: 10.1038/cdd.2017.170. Epub 2017 Nov 3. PMID: 29099482; PMCID: PMC5729530.
27. Abe-Dohmae, S., Harada, N., Yamada, K., and Tanaka, R. (1993). Bcl-2 gene is highly expressed during neurogenesis in the central nervous system. Biochem. Biophys. Res. Commun. 191, 915–921. doi: 10.1006/bbrc.1993.1304.
28. Dou Z, Lei H, Su W, Zhang T, Chen X, Yu B, Zhen X, Si J, Sun C, Zhang H, Di C. Modification of BCLX pre-mRNA splicing has antitumor efficacy alone or in combination with radiotherapy in human glioblastoma cells. Cell Death Dis. 2024 Feb 21;15(2):160. doi: 10.1038/s41419-024-06507-x. PMID: 38383492; PMCID: PMC10881996.
29. Motoyama N, Wang F, Roth KA, Sawa H, Nakayama K