Ang Proteomic Analysis ay Nagpapakita ng Pagtanda sa 13 Organs ng Tao

Isang internasyonal na pangkat ng mga mananaliksik na pinamumunuan ng Chinese Academy of Sciences ay lumikha ng isang proteomic atlas ng pagtanda ng tao batay sa 13 mga organo, na tumutukoy sa mga biological na orasan na partikular sa tissue, transcriptome-proteome misalignment, at mga sikretong protina na maaaring mapabilis ang sistematikong pagbaba.

Background: Bakit ito mahalaga?

Ang pagtanda ng organ ay isang pangunahing salik sa kahinaan sa mga malalang sakit. Noong nakaraan, ang pokus ay sa mga protina ng plasma at DNA methylation, ngunit ang sistematikong pagmamapa ng pagtanda ng protina sa mga organo ay hindi pa nagawa. Ang bagong proteomic atlas ay pumupuno sa puwang na ito.

Ano ang ginawa ng mga mananaliksik

• Sa papel na "Ang mga komprehensibong profile ng proteome ng tao sa kabuuan ng 50-taong habang-buhay ay nagpapakita ng mga pagtanda at mga lagda" ( Cell journal ), ang mga siyentipiko ay nagsagawa ng isang multi-tissue proteomic analysis na sumasaklaw sa limang dekada ng pang-adultong buhay.
• Ang mga sample mula sa 76 na tao na may edad na 14 hanggang 68 taon ay nasuri: isang kabuuang 516 na sample ng tissue + plasma.
• Ginamit ang high-precision mass spectrometric profiling at parallel transcriptomic analysis.

Mga Pangunahing Resulta

Dami ng data:

• Higit sa 12,700 protina mula sa cardiovascular, digestive, immune, endocrine, respiratory, skin at musculoskeletal system ang sinukat.
• Ang mga nuclear at mitochondrial na protina ay nangingibabaw, lalo na sa mga tisyu na may mataas na aktibidad ng metabolic.

Pagkagambala ng koneksyon sa pagitan ng RNA at mga protina:

• Sa lahat ng mga organo, ang pagbaba sa ugnayan sa pagitan ng mRNA at mga antas ng protina ay sinusunod sa edad, lalo na sa pali, lymph node at kalamnan.
• Ang mga protina na responsable para sa synthesis, pagtitiklop at paggamit ay nabawasan din: ribosomal subunits, chaperones, atbp.

Triad ng protina ng pagtanda:

• Ang akumulasyon ng amyloid proteins (SAA1, SAA2), immunoglobulins at complement factor ay nakita.
• Inilarawan ng mga may-akda ang isang amyloid-immunoglobulin-complement axis na nagtutulak sa pamamaga at tumuturo sa isang pagbagsak ng kontrol sa kalidad ng protina sa loob ng mga cell at ang link nito sa mga sistematikong problema.

Biological na orasan at pagtanda na partikular sa organ

• Ang isang proteomic na orasan ay itinayo upang matantya ang biological na edad ng iba't ibang mga tisyu (gamit ang nababanat na net regression).
• Katumpakan ng pagtataya: Mga coefficient ng Spearman mula 0.74 hanggang 0.95.
• TIMP3 (inhibitor ng metalloproteinases) - ay kasama sa 9 na mga modelong partikular sa organ.
• Ang pinakamaliwanag na pagbabago ay nasa aorta, lalo na sa pagitan ng 45 at 55 taong gulang.

Mga sikretong protina at interorgan na pakikipag-ugnayan

• Natukoy ang mga protina na nagpapahusay sa pagtanda sa sistematikong antas.
• Ang CXCL12, isang chemokine na nauugnay sa SASP (senescent secretory phenotype), ay na-upregulated sa 9 na mga tisyu.
• Ang aorta, spleen at adrenal glands ay lumitaw bilang pangunahing pinagmumulan ng interorgan na komunikasyon sa edad.

Ang "Senohab" ay pinagmumulan ng mga aging signal:

• Natukoy ang 24 na plasma ligand-receptor na mga pares na nauugnay sa mga senescent cells.
• Ang aorta ay tinatawag na "senohub" - ang gitnang node na nagpapasimula ng interorgan aging.

Mga halimbawa ng mga molekula ng initiator

• GAS6 (TAM receptor ligand):

• Sa edad, naipon ito sa plasma at aorta.
• Nagdudulot ng pagtanda ng endothelial at makinis na mga selula ng kalamnan, pamamaga, at pagkagambala ng angiogenesis.
• Ang mga daga na na-injected ng GAS6 ay nagpakita ng pamamaga ng vascular, pagbaba ng pisikal na aktibidad, at pagkabulok ng tissue.

• GPNMB:

• Nagdulot din ito ng mga marker ng pagtanda, pamamaga, at pagbaba ng cell migration at ang kakayahang angiogenesis.
• Sa mga daga, pinalala nito ang pag-andar ng motor at nadagdagan ang pamamaga ng vascular.

Mga karagdagang obserbasyon

• Pangkalahatang epigenetic instability;
• Coordinated na pagbaba sa mitochondrial function;
• Pagbabago ng mga kumplikadong protina;
• Ang isang maagang senyales ng pagtanda ay nagmumula sa adrenal glands.

Konklusyon

Ipinapakita ng pag-aaral na ang mga vascular tissue ay kumikilos bilang mga sensor at transmitters ng pagtanda, at ang mga sikretong protina (gaya ng GAS6 at GPNMB) ay gumagana bilang mga molekular na ahente ng interorgan aging.

Ang nagreresultang proteomic atlas ng pagtanda ay isang mapagkukunan na maaaring humantong sa mga bagong diskarte sa pag-diagnose ng biological na edad, pag-iwas at therapy ng mga sakit na nauugnay sa edad.