Экспериментальное обоснование комплекса биомаркеров ускоренного клеточного старения при хроническом воздействии факторов производственной среды

Профессиональная деятельность во вредных условиях труда, сопряжённая с комплексным воздействием физических (вибрация, шум) и химических (ароматические углеводороды) факторов, является значимым риском развития ускоренного старения. Механизмы клеточного старения, индуцированного сочетанным действием физических и химических факторов в концентрациях, близких к предельно допустимым или незначительно их превышающих, остаются недостаточно изученными. Наиболее информативным методом верификации данных причинно-следственных связей выступают экспериментальные исследования на модельных организмах.

Цель исследования — выявить и экспериментально оценить комплекс биомаркеров, ассоциированных с ускоренным клеточным старением и развитием органных повреждений, у белых крыс при длительном изолированном, комбинированном и сочетанном воздействии физических и химических факторов производственной среды на уровне 1,5 ПДК/ПДУ.

Проведён 180-суточный эксперимент на 180 крысах линии Wistar. Животные были разделены на 6 групп: воздействие общей вибрации; шума; химическое воздействие (смесь ароматических углеводородов на уровне 1,5 предельно допустимой концентрации); комбинированное физическое воздействие (вибрация + шум); сочетанное физико-химическое воздействие (вибрация + шум + смесь углеводородов); интактный контроль. Дополнительно в фоновых исследованиях использовано 10 особей. Оценивали массу тела, поведение в тесте «открытое поле». На 60-е, 120-е и 180-е сутки проводили биохимический и клинический анализ крови и мочи, гистологическое исследование внутренних органов, определяли относительную длину теломер в мышечной ткани методом полимеразной цепной реакции в реальном времени. Статистический анализ проводили с использованием непараметрических критериев (Манна–Уитни).

К 180-м суткам эксперимента у животных опытных групп зарегистрирован симптомокомплекс ускоренного старения: снижение поведенческой активности, метаболические нарушения (дислипидемия, гипергликемия), дисфункция печени и почек, полиорганные структурные повреждения. Установлено достоверное укорочение теломер во всех опытных группах, наиболее выраженное при комбинированном и сочетанном воздействии.

Ограничения исследования. Исследование проводилось на модели грызунов; прямые корреляции с человеческой популяцией требуют валидации в эпидемиологических исследованиях.

Выводы. Длительное воздействие вибрации, шума и химических веществ индуцирует у крыс состояние хронического стресса с формированием комплекса биомаркеров ускоренного клеточного старения: поведенческих дефицитов, метаболических нарушений, полиорганной дисфункции и укорочения теломер.

Этика. Исследование выполнено в соответствии с этическими принципами работы с лабораторными животными (Европейская конвенция о защите позвоночных животных). Протокол эксперимента был одобрен локальным этическим комитетом (протокол ЛНЭК № 5 от 10 октября 2024 г.).

Участие авторов:
Савченко О.А. — концепция и дизайн исследования, сбор материала для исследования, написание текста рукописи, обзор публикаций по теме статьи, редактирование текста рукописи;
Новикова И.И. — концепция и дизайн исследования, редактирование текста рукописи;
Потеряева Е.Л. — концепция и дизайн исследования, написание текста рукописи, обзор публикаций по теме статьи, редактирование текста рукописи;
Чуенко Н.Ф. — сбор материала для исследования;
Савченко О.А. — написание текста рукописи, обзор публикаций по теме статьи.

Финансирование. Работа выполнена в рамках темы НИР «Изучение процессов клеточного старения и биологического возраста, работающих с различными факторами производственной вредности в управлении трудовым долголетием» (Рег. № АААА-А19-119070190016-3. Государственное задание № 141-00094-23-00 на 2023 г. и на плановый период 2025 г.).

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 03.02.2026 / Дата принятия к печати: 09.02.2026 / Дата публикации: 27.03.2026

1. Dogbla L., Gouvenelle C., Thorin F., et al. Occupational Risk Factors by Sectors: An Observational Study of 20,000 Workers. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2023; 20(4): 3632. https://doi.org/10.3390/ijerph20043632

2. Khoshakhlagh A.H., Yazdanirad S., Saberi H.R., Liao P.C. Health risk assessment of exposure to various vapors and fumes in a factory of automobile manufacturing. Heliyon. 2023; 9(8): e18583. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e18583

3. Wang Y., Chen H., Liu B., Yang M., Long Q. A systematic review on the research progress and evolving trends of occupational health and safety management: A bibliometric analysis of mapping knowledge domains. Front. Public Health. 2020; 8: 81. https://doi.org/10.3389/fpubh.2020.00081

4. Fox M.A., Niemeier R.T., Hudson N., Siegel M.R., Dotson G.S. Cumulative Risks from Stressor Exposures and Personal Risk Factors in the Workplace: Examples from a Scoping Review. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2021; 18(11): 5850. https://doi.org/10.3390/ijerph18115850

5. Савченко О.А., Чуенко Н.Ф., Плотникова О.В. и др. Факторы и биомаркеры, связанные с ускоренным старением. Национальные приоритеты России. 2024; 54(3): 45–52. https://elibrary.ru/dianfu

6. Zhang H., Li H., Peng Z., et al. Meta-analysis of the effect of low-level occupational benzene exposure on human peripheral blood leukocyte counts in China. J. Environ. Sci. (China). 2022; 114: 204–210. https://doi.org/10.1016/j.jes.2021.08.035

7. Wang B., Han L. et al. Gender differences in hematotoxicity of benzene-exposed workers, three cross-sectional studies on 218,061 subjects. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2021; 28(40): 57297–57307. https://doi.org/10.1007/s11356-021-14657-0

8. Sheppard A., Ralli M., Gilardi A., Salvi R. Occupational Noise: Auditory and Non-Auditory Consequences. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17(23): 8963. https://doi.org/10.3390/ijerph17238963

9. Baudin C., Lefèvre M., Champelovier P., et al. Self-rated health status in relation to aircraft noise exposure, noise annoyance or noise sensitivity: the results of a cross-sectional study in France. BMC Public Health. 2021; 21(1): 116. https://doi.org/10.1186/s12889-020-10138-0

10. Rentscher K.E., Carroll J.E., Mitchell C. Psychosocial Stressors and Telomere Length: A Current Review of the Science. Annu. Rev. Public Health. 2020; 41: 223–245. https://doi.org/10.1146/annurev-publhealth-040119-094239

11. Gedik Toker Ö., Tas Elibol N., Kuru E. et al. Industrial noise: impacts on workers’ health and performance below permissible limits. BMC Public Health. 2025; 25(1): 1–10. https://doi.org/10.1186/s12889-025-22732-1

12. Cheng T., Zhang B., Guo J. et al. Association between work stress and health behaviours in Korean and Japanese ageing studies: a cross-sectional study. BMJ Open. 2022; 12(1): e063538. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2022-063538

13. Descatha A. Retirement, arduousness, premature aging: the role of occupational health practitioners and physicians. Arch. Mal. Prof. Environ. 2023; 84(2): 101807. https://doi.org/10.1016/j.admp.2023.101807

14. Vaiserman A., Krasnienkov D. Telomere Length as a Marker of Biological Age: State-of-the-Art, Open Issues, and Future Perspectives. Front. Genet. 2021; 11: 630186. https://doi.org/10.3389/fgene.2020.630186

15. Lin J., Epel E., Blackburn E. Telomeres and lifestyle factors: roles in cellular aging. Mutat Res. 2012; 730(1–2): 85–89. https://doi.org/10.1016/j.mrfmmm.2011.08.003

16. Ahola K., Sirén I., Kivimäki M. et al. Work-related exhaustion and telomere length: a population-based study. PLoS One. 2012; 7(7): e40186. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040186

17. Harrison J., Dawson L. Occupational Health: Meeting the Challenges of the Next 20 Years. Saf. Health Work. 2016; 7(2): 143–149. https://doi.org/10.1016/j.shaw.2015.12.004

18. Савченко О.А., Новикова И.И. Оценка влияния производственных факторов на состояние внутренних органов модельных животных в 180-дневном эксперименте. Сибирский научный медицинский журнал. 2025; 45(1): 109–121. https://doi.org/10.18699/SSMJ20250112

19. Савченко О.А., Новикова И.И., Савченко О.А. Сравнительная оценка изолированного влияния физических и химических факторов на относительную длину теломер лабораторных животных в модельных условиях. Анализ риска здоровью. 2025; (1): 106–113. https://doi.org/10.21668/health.risk/2025.1.10

20. Gruber H.J., Semeraro M.D., Renner W., Herrmann M. Telomeres and Age-Related Diseases. Biomedicines. 2021; 9(10): 1335. https://doi.org/10.3390/biomedicines9101335

21. Turner K.J., Vasu V., Griffin D.K. Telomere biology and human phenotype. Cells. 2019; 8(1): 73. https://doi.org/10.3390/cells8010073

22. Starkweather A.R., Alhaeeri A.A., Montpetit A., et al. An integrative review of factors associated with telomere length and implications for biobehavioral research. Nurs. Res. 2014; 63(1): 36–50. https://doi.org/10.1097/NNR.0000000000000009

23. Pusceddu I., Herrmann W., Kleber M.E. et al. Subclinical inflammation, telomere shortening, homocysteine, vitamin B6, and mortality: The Ludwigshafen Risk and Cardiovascular Health Study. Eur. J. Nutr. 2020; 59(4): 1399–1411. https://doi.org/10.1007/s00394-019-01993-8

24. Yeh J.K., Wang C.Y. Telomeres and Telomerase in Cardiovascular Diseases. Genes. 2016; 7(9): 58. https://doi.org/10.3390/genes7090058