Накопление сложных липидов при старении можно предотвратить с помощью упражнений

Хорошо изучена роль «простых» липидов, таких как холестерин и жирные кислоты, в развитии приобретенных и наследуемых заболеваний. Не так давно внимание ученых переключилось на биологию «сложных» липидов, состоящих из трех и более химических фрагментов. Исследования в этой области стимулировало появление новых аналитических методов. Опыты на модельных животных позволили предположить, что сложные липиды играют роль в регуляции заболеваний, ассоциированных со старением, и долголетия. Так, у нематод липолиз важен для долгожительства, и при конститутивной экспрессии липазы в запасающих жиры тканях животные живут дольше. Однако до сих пор неясно, как с возрастом изменяется состав сложных липидов. В новой работе исследователи из Нидерландов составили профиль липидного состава различных тканей молодых и пожилых мышей, а также людей. Они выявили консервативную сигнатуру, ассоциированную со старением у этих двух видов, и продемонстрировали ее обратимость.

Авторы использовали сверхвысокоэффективную жидкостную хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения для анализа липидомов десяти тканей молодых (три месяца) и пожилых (два года) мышей линии C57BL/6J. Они детектировали 1200 уникальных липидов из 21 класса. Старение сильно влияло на липидомы тканей. В большинстве тканей липиды накапливались с возрастом. Однако все десять липидов, наиболее обогащенные в стареющих тканях, были производными бис(моноацилглицерол)фосфата (BMP), или лизобисфосфатидной кислоты. Это изомер фосфатидилглицерина, устойчивый к воздействию многих фосфолипаз. Ранее уже было показано, что BMP потенциально играет роль в нейродегенеративных заболеваниях, лизосомальных болезнях накопления и раке.

BMP содержится в основном в поздних эндосомах и лизосомах. Предположительно, накопление BMP с возрастом может свидетельствовать о нарушении работы лизосом. Чтобы проверить эту гипотезу, авторы проанализировали работу множества ферментов лизосом в почках и печени мышей. Они выявили признаки повышенной активности лизосом у стареющих мышей.

Накопление BMP в бурой адипозной ткани не зависело от времени суток, а в белой адипозной ткани накопление происходило в активную фазу (ночью). Авторы сделали вывод, что накопление BMP — самое заметное изменение, происходящее с липидомом стареющих мышей.

Затем авторы проверили, происходит ли накопление BMP с возрастом в тканях людей. Для этого они использовали образцы мышц, полученные с помощью биопсии у молодых (20–30 лет) и пожилых (65–80 лет) людей, мужчин и женщин. Анализ выявил 1502 уникальных липида из 28 классов. Накопление производных BMP происходило у всех участников старшего возраста.

Авторы посмотрели, могул ли умеренные или энергичные упражнения, которые улучшают метаболическое здоровье людей, снизить уровень BMP. Исследование проводили на группе из 12 здоровых женщин 45–70 лет с лишним весом. В течение четырех дней участницы или сидели 14 часов в день (сидячий режим), или сидели 13 часов в день и упражнялись один час (режим упражнений), или сидели девять часов в день, стояли три и ходили два часа (режим с более коротким сидячим периодом). Биопсию мышц брали на пятый день. Упражнения повлияли на липидный состав мышц, особенно — на BMP. В результате упражнений количество BMP в мышцах снизилось.

Таким образом, анализ тысячи липидов в тканях мышей и человека показал, что BMP накапливается с возрастом. Однако на уровень BMP можно повлиять даже с помощью кратковременного периода упражнений (четыре дня), которые улучшают метаболическое здоровье. Пока неясно, является ли накопление BMP причиной или следствием дегенеративных процессов, происходящих при старении. Для того, чтобы это установить, нужны дополнительные исследования.

Беременность ускоряет эпигенетическое старение