Life
Из 20 микролитров сыворотки мыши ученые количественно измерили 3992 группы белков и нашли общие с человеком следы старения
Публикация:
Новый метод позволяет глубоко прочитать белки крови мыши из очень малого объема, а значит, в будущих продольных исследованиях можно будет брать пробы у одних и тех же животных снова и снова, не расходуя весь материал на один анализ. Авторы связывают часть найденных белков с возрастом и хрупкостью у людей, но подчеркивают, что это пока основа для гипотез, а не готовый тест биологического возраста.
Сыворотка крови удобна для поиска биомаркеров старения: ее можно брать повторно и почти без вреда, а белки в ней приходят из разных органов. У мышей задача сложнее, чем у людей: крови мало, а концентрации белков различаются на много порядков, поэтому редкие и биологически важные белки обычно теряются при обычном анализе. Команда из отделения трансляционной геронтологии Национального института старения США применила обогащение наночастицами и масс-спектрометрию с независимым сбором данных, чтобы сжать этот диапазон и вытащить низкообильные белки. Для основного белкового анализа хватило 20 микролитров сыворотки на мышь, а для точечного измерения цитокинов добавили еще 1 микролитр и панель на 48 цитокинов.
В исследовании старения взяли 30 мышей линии C57BL/6J из когорты SLAM в возрасте 12, 24 и 30 месяцев, по 10 животных в каждой возрастной группе, причем в каждой группе было 50 процентов самок. Всего метод количественно определил 3992 группы белков и 28976 уникальных пептидов. Линейное моделирование с поправкой на пол выделило 73 белка, связанных с возрастом: 54 росли с возрастом, а 19 падали. Среди самых сильных растущих сигналов авторы называют TXNDC5, MYL3, ARPC5, LGMN и LMAN1.
Масс-спектрометрия при этом пропустила многие классические цитокины, включая IL-6, поэтому команда дополнила ее точечным анализом. По этому анализу десять цитокинов линейно росли с возрастом, а два падали: IL-21 и CCL22. Пересечение двух методов оказалось маленьким, всего четыре белка, что авторы трактуют как взаимодополняемость, а не как противоречие: каждый метод видит свой слой белков крови. По полу тоже нашлись различия: в белковой части 20 белков были выше у самцов, а 61, у самок, и лишь один цитокин, IL-7, был выше у самок в точечном анализе.
Для проверки переносимости на человека авторы сравнили мышиные данные с плазмой участников Балтиморского продольного исследования старения, в наборе из 1275 участников. Из 1742 белков, измеренных в обоих наборах, 18 оказались положительно связаны с возрастом и у мышей, и у людей. Пять из них, COL6A3, LBP, PIGR, IGFBP1 и HPX, были также связаны с индексом хрупкости у людей, причем самым сильным сигналом стал COL6A3. Авторы прямо ограничивают выводы: выборка невелика, всего 30 мышей, дизайн поперечный, а не продольный, поэтому найденные связи описывают различия между группами, а не траектории отдельных животных, и служат основой для гипотез, а не доказательством причинности. Конфликта интересов авторы не заявляют, а метод они предлагают как основу для будущих продольных исследований, где одни и те же мыши будут наблюдаться во времени.