RUDN Journal of MedicineRUDN Journal of MedicineВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина2313-02452313-0261Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)5051510.22363/2313-0245-2025-30-2-200-208GKNDTUPHYSIOLOGY. EXPERIMENTAL PHYSIOLOGYФИЗИОЛОГИЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯResearch ArticleDifferences in the ratio of the peripheral blood phospholipid fractions among residents of different climatic and geographic territoriesОценка различий в соотношении фосфолипидных фракций периферической крови у жителей различных климатогеографических территорийhttps://orcid.org/0000-0002-3776-14742259-0799ShengofBoris A.ШенгофБ. А.b-shengof@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2970-44693562-3921BichkaevaFatima A.БичкаеваФ. А.b-shengof@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8467-25147445-8730NesterovaEkaterina V.НестероваЕ. В.b-shengof@yandex.ruN. Laverov Federal Center for Integrated Arctic ResearchФедеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова07062026302PHISIOLOGY. EXPERIMENTAL PHYSIOLOGYФИЗИОЛОГИЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ20020807062026Copyright ©; 2026, Shengof B.A., Bichkaeva F.A., Nesterova E.V.Copyright ©; 2026, Шенгоф Б.А., Бичкаева Ф.А., Нестерова Е.В.2026Shengof B.A., Bichkaeva F.A., Nesterova E.V.Шенгоф Б.А., Бичкаева Ф.А., Нестерова Е.В.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/medicine/article/view/50515

Relevance. A key element of human adaptation to the complex of extremе ecological factors is intensification of the energy metabolism. Mobilization of energy resources may lead to modification of the biological membranes and, as a consequence, to change their functional activity. Evaluation of the persistent imbalance degree on the level of phospholipid fractions may contribute to early diagnosis of the maladaptive states. Aim: an analysis of the levels of phosphatidylserine (PS), phosphatidylcholine (PC), phosphatidylethanolamine (PE) and sphingomyelin (SM) in the peripheral blood of the population in the Arctic and subarctic region of Russia, as well as the Southern Caucasus inhabitants. Materials and Methods. From 2010 to 2018, 687 people of both sexes aged 22 to 60 years were examined. The participants were divided into the following groups: 1) natives of the Russian Arctic region (AR); 2) residents of the subarctic region of Russia (SR); 3) residents of the South Caucasus (JUR). The level of the phospholipids was assessed using the thin-layer chromatography method. The results are presented in percentage terms. Results and Discussion. The residents of the AR revealed lower PS and higher PE levels compared to those of SR and JUR natives. At the same time, the AR individuals in the phospholipid spectrum reveal a relative decrease in the share of PC. Unlike the AR natives, the low PS content in the SR residents’ peripheral blood did not affect the overall pool of the phospholipids, which is within similar variation limits regarding the natives of the JUR. The SM medians in the compared groups had no statistically significant differences. Conclusion. The complex of adaptive alterations in the human body under Arctic conditions is associated with mobilization of mechanisms aimed at increasing physical fluidity of the biological membranes, which may indicate a significant increase in their permeability and intensification of receptor and enzymatic activity in cells.

Актуальность. Ключевой элемент адаптации человека к комплексу экстремальных экологических факторов - интенсификация энергетического обмена. Мобилизация энергетических ресурсов может приводить к модификации биологических мембран и, как следствие, изменять их функциональную активность. Оценка степени устойчивого метаболического дисбаланса на уровне фракций фосфолипидов может способствовать ранней диагностике дезадаптивных состояний. Цель работы заключалась в анализе фосфатидилсерина (ФС), фосфатидилхолина (ФХ), фосфатидилэтаноламина (ФЭА) и сфингомиелина (СФМ) в сыворотке периферической крови населения арктического и приарктического регионов России, а также жителей Южного Кавказа. Материалы и методы. С 2010 по 2018 год обследовано 687 лиц обоего пола в возрасте от 22 до 60 лет. Среди участников были сформированы следующие группы: 1) уроженцы арктического региона России (АР); 2) лица, проживающие в приарктическом регионе России (ПР); 3) жители Южного Кавказа (ЮР). Уровень фосфолипидов оценивался с помощью метода тонкослойной хроматографии. Результаты представлены в процентном соотношении. Результаты и обсуждение. У жителей АР по сравнению с уроженцами ПР и ЮР выявлено низкое содержание ФС и высокое - ФЭА. При этом у лиц из АР в фосфолипидном спектре отмечается относительное снижение доли ФХ. В отличие от уроженцев АР у жителей ПР низкое содержание ФС в периферической крови не оказывало влияние на общий пул сывороточных фосфолипидов, который находится в схожих лимитах варьирования относительно уроженцев ЮР. Медианы СФМ в сравниваемых группах не имели статистически значимых различий. Выводы. Сложный комплекс адаптационных изменений в организме человека в условиях Арктики ассоциирован с мобилизацией механизмов, направленных на повышение физической текучести биологических мембран, что может указывать на значительное увеличение их проницаемости, а также интенсификацию рецепторной и ферментативной активности в клетках.

phosphatidylethanolaminephosphatidylcholinesphingomyelinphosphatidyletanolamineArctic regionsubarctic regionSouth Caucasusфосфатидилсеринфосфатидилхолинсфингомиелинфосфатидилэтаноламинарктический регионприарктический регионЮжный КавказИсследование выполнено в рамках темы фундаментальных научно-­исследовательских работ (№ гос. регистрации 125021902587–6).The research was carried out within the framework of the topic of fundamental scientific research (state registration No. 125021902587–6).Solonin Yu G. Latitude factor in human physiology (review). Bulletin of USMU. 2020;1–2:65–68. (In Russian).Солонин Ю.Г. Широтный фактор в физиологии человека (обзор) // Вестник УГМУ. 2020. № 1–2. С. 65–68.Karpin VA. Medical ecology of the Russian north: a systematic review of the relevance, achievements and perspectives. Human ecology. 2021;8:4–11. (In Russian). doi: 10.33396/1728-0869-2021-8-4-11Карпин В.А. Медицинская экология севера: актуальность, достижения и перспективы (обзор литературы) // Экология человека. 2021. № 8. С. 4–11. doi: 10.33396/1728-0869-2021-8-4-11Panin LE. Homeostasis and problems of circumpolar health (methodological aspects of adaptation). The Siberian scientific medical journal. 2010;3(30):6–11. (In Russian).Панин Л.Е. Гомеостаз и проблемы приполярной медицины (методологические аспекты адаптации) // Сибирский научный медицинский журнал. 2010. Т. 30. № 3. С. 6–11.Kuznetsov VI, Morrison VV, Lisko OB, Tsareva TD, Sretenskaya DA, Gavrilova IB, Hlebozharova OA. Lipids in the structure and functions of biological membranes (Review). Saratov Journal of Medical Scientific Research 2014;10(2): 262–266. (In Russian).Кузнецов В.И., Моррисон В.В., Лиско О.Б., Царева Т.Д., Сретенская Д.А., Гаврилова И.Б., Хлебожарова О.А. Липиды в структуре и функционировании биологических мембран (Обзор) // Саратовский научно-­медицинский журнал. 2014. Т. 10. № 2. С. 262–266.Bashmakova TA. Age-related features of the blood cholesterol and phospholipid transport system in the Arkhangelsk region: dissertation for the degree of Candidate of Biological Sciences. Arkhangelsk, 1998. 161 p. (In Russian).Башмакова Т.А. Возрастные особенности системы транспорта холестерола и фосфолипидов крови жителей Архангельской области: дис. … канд. биол. наук. Архангельск, 1998. 161 с.Boiko ER, Bichkaeva FA, Tkachev AV. Serum phospholipids and processes of cholesterol esterification in the european northerners. Aerospace and Environmental Medicine. 2002;5(36):45–48. (In Russian).Бойко Е.Р., Бичкаева Ф.А., Ткачев А.В. Сывороточные фосфолипиды и процессы эстерификации холестерина у жителей европейского Севера // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2002. Т. 36. № 5. С. 45–48.Boiko ER. Physiological and biochemical foundations of human activity in the North. Institute of Physiology Komi Scientific Centre UrB RAS. Yekaterinburg, 2005. 190 p. (In Russian).Бойко Е.Р. Физиолого-­биохимические основы жизнедеятельности человека на Севере. Институт физиологии Коми НЦ УрО РАН. Екатеринбург, 2005. 190 с.Zaitseva OI, Tereshchenko VP, Kolodyazhnaya TA, Dvoryashina EM. The adaptive variations of the phospholipids structure of the membranes of the erytrocytes in children of different regions of Siberia. Siberian medical review. 2008;3(51):18–21. (In Russian).Зайцева О.И., Терещенко В.П., Колодяжная Т.А., Дворяшина Е.М. Адаптивные вариации фосфолипидного состава мембран эритроцитов у детей различных регионов Сибири // Сибирское медицинское обозрение. 2008. Т. 51. № 3. С. 18–21.Korchin VI, Korchina TY, Ternikova EM, Bikbulatova LN, Lapenko VV. Influence of climatic and geographical factors of the Yamalo-­Nenets autonomous okrug on the health of its population (review). Journal of medical and biological research. 2021;1(9):77–88. (In Russian). doi: 10.37482/2687-1491-Z046Корчин В.И., Корчина Т.Я., Терникова Е.М., Бикбулатова Л.Н., Лапенко В.В. Влияние климатогеографичеких факторов Ямало-­Ненецкого автономного округа на здоровье населения // Журнал медико-­биологических исследований. 2021. Т. 9. № 1. С. 77–88. doi: 10.37482/2687-1491-Z046General characteristics of the climate of the Arkhangelsk region and the Nenets Autonomous Okrug. Northern Directorate for Hydrometeorology and Environmental Monitoring [Accessed 2025 February 6]. Available from: http://www.sevmeteo.ru/files/arh-nao.pdf. (In Russian).Общая характеристика климата Архангельской области и Ненецкого автономного округа. Северное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Дата обращения: 06.02.2025. Доступ по ссылке: http://www.sevmeteo.ru/files/arh-nao.pdfBadov AD, Dzhioeva VD. Natural conditions and resources as an important factor of sustainable socio-­economic development of South Ossetia. Bulletin of the Adygea state university. Series: Natural-­mathematical and technical sciences. 2017;1(196):91–94. (In Russian).Бадов А.Д. Джиоева В.Д. Природные условия и ресурсы как важнейший фактор устойчивого социально-­экономического развития Южной Осетии // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-­математические и технические науки. 2017. Т. 196. № 1. С. 91–94.Folch J, Lees M, Stanley GHS. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues. Journal of biological chemistry. 1957;1(226):497–509.Nasledov AD. IBM SPSS Statistics 20 and AMOS: professional statistical data analysis. Saint Petersburg: Peter Publ., 2013. 416 p. (In Russian).Наследов А.Д. IBM SPSS Statistics 20 и AMOS: профессиональный статистический анализ данных. СПб.: Питер, 2013. 416 p.Smirnova NN, Kozlov VV, Flerov MA. Blood plasma phospholipids as an indicator of the phospholipid matrix structure of cell membranes in the kidneys and liver. Nephrology (Saint-­Petersburg). 1998;2(2):81–84. (In Russian).Смирнова Н.Н., Козлов В.В., Флеров М.А. Фосфолипидный состав плазмы крови как показатель организации фосфолипидного матрикса мембран почек и печени // Нефрология. 1998. Т. 2. № 2. С. 81–84.Morita SY, Ikeda Y. Regulation of membrane phospholipid biosynthesis in mammalian cells. Biochemical Pharmacology. 2022;206:115296. doi: 10.1016/j.bcp.2022.115296Vance JE. Molecular and cell biology of phosphatidylserine and phosphatidylethanolamine metabolism. Progress in nucleic acid research and molecular biology. 2003;75:69–111. doi: 10.1016/s0079-6603(03)75003-xvan der Veen JN, Kennelly JP, Wan S, Vance JE, Vance DE, Jacobs RL. The critical role of phosphatidylcholine and phosphatidylethanolamine metabolism in health and disease. Biochimica et biophysica acta. Biomembranes. 2017;9(1859):1558–1572. doi: 10.1016/j.bbamem.2017.04.006Bleijerveld OB, Brouwers JFHM, Vaandrager AB, Helms JB, Houweling M. The CDP-ethanolamine pathway and phosphatidylserine decarboxylation generate different phosphatidylethanolamine molecular species. The Journal of biological chemistry. 2007;39(282):28362–28372. doi: 10.1074/jbc.M703786200Titov VN. Laboratory diagnostics and diet therapy of hyperlipoproteinemia (biological basis). Moscow: Medpraktika-­M Publ., 2006. 328 p. (In Russian).Титов В.Н. Лабораторная диагностика и диетотерапия гиперлипопротеинемий (биологические основы). М.: Издательский дом «Медпрактика-­М», 2006. 328 c.Kubekina MV, Myasoedova VA, Karagodin VP, Orekhov AN. Dietary phospholipids: lipid metabolism and risk factors for cardiovascular diseases. Problems of nutrition. 2017;3(86):6–18. (In Russian).Кубекина М.В., Мясоедова В.А., Карагодин В.П., Орехов А.Н. Фосфолипиды пищи: влияние на липидный обмен и факторы риска сердечно-­сосудистых заболеваний // Вопросы питания. 2017. Т. 86. № 3. С. 6–18.Hicks AM, DeLong CJ, Thomas MJ, Samuel M, Cui Z. Unique molecular signatures of glycerophospholipid species in different rat tissues analyzed by tandem mass spectrometry. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular and Cell Biology of Lipids. 2006;9(1761):1022–1029. doi: 10.1016/j.bbalip.2006.05.010Phosphatidylcholines and sphingomyelins particularities of fatty acid composition of blood plasma low-density lipoprotein among the natives of Chukotka. In: Nikitin YuP, editors. Health of the native and foreign population of the Chukotka autonomous region. Novosibirsk: Academic publishing house Geo Publ., 2018. p. 569–575. (In Russian). doi: 10.21782/B978–5–6041445–9–6Особенности жирнокислотного состава фосфатидилхолинов и сфингомиелинов липопротеидов низкой плотности плазмы крови коренных жителей Чукотки // отв. ред. Никитина Ю.П. Здоровье коренного и пришлого населения Чукотского автономного округа. Федеральный исследовательский центр институт цитологии и генетики СО РАН. Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2018. С. 569–575. doi: 10.21782/B978–5–6041445–9–6Innis S.M., Kuhnlein H.V., Kinloch D. The composition of red cell membrane phospholipids in Canadian Inuit consuming a diet high in marine mammals // Lipids. 1988. Vol. 23. N 11. P. 1064–1068.