Analysis of the content of membrane lipids of bivalve mytilid mollusks and strongylocentrotid sea urchins with different life spans

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In order to understand whether the lipid composition of the plasma membrane is related to life expectancy, in this work we conducted a comparative study of the profiles of molecular species of four main classes of plasma membrane phospholipids (phosphatidylcholines (PC), phosphatidylethanolamines (PE), phosphatidylserines (PS) and phosphatidylinositols (PI)) for the long-lived mussel Crenomytilus grayanus and the long-lived sea urchin Mesocentrotus nudus and the short-lived mussel Mytilus trossulus and the sea urchin Strongylocentrotus intermedius. Molecular profiles of these membrane lipids were determined using high-performance liquid chromatography in combination with high-resolution mass spectrometry. In this work it was shown that the profile of PI molecular species is not related to the lifespan of mussels and hedgehogs, in contrast to the profile of PC, PE, and PS molecular species. Sea urchins M. nudus and mussel C. grayanus with a longer lifespan were characterized by an increased content of PC, PE and PS with odd numbered alkyl/acyl chains and molecular species with arachidonic acid (20:4n-6), a higher content of which can contribute to a better adaptation of the mussel of C. grayanus and the sea urchin M. nudus and thus contribute to a longer lifespan. The lipidomic approach to studying the gerontological problem using sea urchin and bivalves as an example has shown a clear relationship between the profile of molecular types of membrane lipids and lifespan. The exact mechanisms of this need to be clarified further.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. L. Drozdov

Zhirmunskii National Science Center of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: anatoliyld@mail.ru
Russian Federation, Vladivostok

T. V. Sikorskaya

Zhirmunskii National Science Center of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences

Email: anatoliyld@mail.ru
Russian Federation, Vladivostok

V. P. Grigorchuk

Zhirmunskii National Science Center of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences

Email: anatoliyld@mail.ru
Russian Federation, Vladivostok

References

  1. Анисимов В.Н. // Молекулярные и физиологические механизмы старения. Санкт-Петербург: Наука, 2008. Т. 1. 481 с.
  2. Чаплинская Е.В., Бутвиловский В.Э. // Старение: теории и генетические аспекты: учеб.-метод. пособие. Минск: БГМУ, 2014. 74 с.
  3. Голубев А. Г. Естественная история продолжительности жизни и старения. СПб.: Эко-Вектор, 2022. 551 с.
  4. Москалёв А.А. // Старение и гены. М.: Наука, 2008. 372 с.
  5. Москалёв А.А. // Успехи геронтологии. 2009. Т. 22. № 1. С. 92–103.
  6. Хэйфлик Л. // Как и почему мы стареем? М.: Вече АСТ, 1999. 432 с.
  7. Хансон К. П. // Успехи геронтологии. 1999. № 3. С. 103–110.
  8. Фролькис В.В. // Старение и увеличение продолжительности жизни. Л.: Наука, 1988. 239 с.
  9. Фролькис В.В. // Физиол. журн. 1990. № 5. С. 3–11.
  10. Фролькис В.В., Мурадян Х.К. // Старение, эволюция и продление жизни. Киев: Наукова думка, 1992. 336 с.
  11. Дильман В.М. // Четыре модели медицины. Л.: Медицина, 1987. 288 с.
  12. Pamplona R., Portero-Otin M., Riba D. // J. Lipid. Res. 1998. V. 39. P. 1989–1994.
  13. Barja G. // Free Radic. Biol. Med. 2002. V. 33. P. 1167– 1172.
  14. Pamplona R., Barja G., Portero-Otin M. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2002. V. 959. P. 475–490.
  15. Agaba M.K., Tocher D.R., Zheng X., Dickson C.A., Dick J.R., Teale A.J. // Comp. Biochem. Physiol. B Biochem. Mol. Biol. 2005. V. 142. P. 342–352. https://doi.org/10.1016/j.cbpb.2005.08.005
  16. Hulbert A.J., Else P.L. // J. Theor. Biol. 1999. V. 199. P. 257–274.
  17. Hulbert A.J., Pamplona R., Buffenstein R., Buttemer W.A. // Physiol. Rev. 2007. V. 87. P. 1175–1213. https://doi.org/10.1152/physrev.00047.2006
  18. Munro D., Blier P.U. // Aging Cell. 2012. V. 11. P. 845– 855.
  19. Pamplona R., Prat J., Cadenas S., Rojas C., PérezCampo R., López Torres M., Barja G. // Mech. Ageing. Dev. 1996. V. 86. P. 53– 66. https://doi.org/10.1016/0047-6374(95)01673-2
  20. Bodnar A.G. // Exp. Gerontol. 2009. V. 44. P. 477–484.
  21. Schöne B.R., Oschmann W., Rössler J., Freyre Castro A.D., Houk S.D., Kröncke I., Dreyer W., Janssen R., Rumohr H., Dunca E. // Geology. 2003. V. 31. P. 1237–1240.
  22. Schöne B.R., Fiebig J., Pfeiffer M., Gleß R., Hickson J., Johnson A.L.A., Dreyer W., Oschmann W. // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2005. V. 228. P. 130–148.
  23. Butler P.G., Wanamaker A.D., Scourse J.D., Richardson Ch.A., Reynolds D.J. // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2013. V. 373. P. 141– 151.
  24. Золотарев В.Н. // Склерохронология морских двустворчатых моллюсков. Киев: Наукова думка, 1989. 112 с.
  25. Bodnar A.G., Coffman J.A. // Aging Cell. 2016. V. 15. P. 778–787.
  26. Ebert T.A. // Longevity, Life History, and Relative Body Wall Size in Sea Urchins // Ecol. Monogr. 1982. V. 52. P. 353–394.
  27. Ebert T.A., Southon J.R. // Fishery Bulletin. 2003. V. 101. P. 915–922.
  28. Ebert T.A. // Exp. Gerontol. 2008. V. 43. P. 734–738.
  29. Ebert T.A., Russell M.P. // Mar. Biol. 1993. V. 117. P. 79–89.
  30. Sergiev P.V., Artemov A.A., Egor B. Prokhortchouk E.B., Dontsova O.A., Berezkin G.V. // Aging. 2016. V. 8. P. 261–271.
  31. Vinnikova V.V., Drozdov A.L. // Biol. Bulletin. 2011. V. 38. P. 861–867. https://doi.org/10.1134/S1062359011090093
  32. Kober K.M., Bernardi G. // BMC Evol. Biol. 2013. V. 13. P. 1–4. http://www.biomedcentral.com/1471-2148/13/88
  33. Folch J., Lees M., Sloane-Stanley G.A. // J. Biol. Chem. 1957. V. 226. P. 497–509.
  34. Imbs A.B., Dang L.P.T., Rybin V.G., Svetashev V.I. // Lipids. 2015. V. 50. P. 575–589.
  35. Sikorskaya T.V., Ermolenko E.V., Efimova K.V. // Coral Reefs. 2022. V. 41. P. 277–291.
  36. Shikov A., Laakso I., Pozharitskaya O.N., Makarov V.G., Hiltunen R. // Planta Medica. 2012. V. 78. P. 1146–1164.
  37. Shikov A., Laakso I., Pozharitskaya O., Seppänen-Laakso T., Krishtopina A., Makarova M., Vuorela H., Makarov V. // Mar Drugs. 2017. V. 15. P. 365–376. https://doi.org/10.3390/md15120365
  38. Istomina A.A., Zhukovskaya A.F., Mazeika A.N., Barsova E.A., Chelomin V.P., Mazur M.A., Elovskaya O.A., Mazur A.A., Dovzhenko N.V., Fedorets Y.V., Karpenko A.A. // Biology (Basel). 2023. V. 12. P. 1–13. https://doi.org/10.3390/biology12060837
  39. Хавинсон В.Х., Линькова Н.С. // Физиология человека. 2012. Т. 38. С. 119–127.
  40. Скулачев В.П. // Экономич. стратегии. 2016. № 1. С. 36–39.
  41. Скулачев В.П., Скулачев М.В., Фенюк Б.А. // Жизнь без старости (электронное издание). М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2014. 345 с.
  42. Kaneda T. // Microbiol. Rev. 1991. V. 55. P. 288–302.
  43. Welch D.F. // Clin. Microbiol. Rev. 1991. V. 4. P. 422–438.
  44. Haubert D., Haggblom M.M., Langel R., Scheu S., Ruess L. // Soil Biol. Biochem. 2006. V. 38. P. 2004–2007.
  45. Řezanka T., Sigler K. // Prog. Lipid Res. 2009. V. 48. P. 206 –238.
  46. Beasley D. // Am. J. Physiol. 1999. V. 276. P. 1369–1378.
  47. Maskrey B.H., Megson I.L., Whitfield P.D., Rossi A.G. // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2011. V. 31. P. 1001– 1006.
  48. Rett B.S., Whelan J. // Nutr. Metab. (Lond.). 2011. V. 8. P. 36–51. https://doi.org/10.1186/1743-7075-8-36.
  49. Norambuena F., Morais S., Emery J.A., Turchini G.M. // PLoS One. 2015. V. 10. P. e0143622. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0143622

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Profile of membrane lipid molecular species: phosphatidylcholines (PC), phosphatidylethanolamines (PE), phosphatidylserines (PS) and phosphatidylinositols (PI) with FA 20:1, 20:2, 20:3, 20:4, 20:5, 22:2, 22:3, 22:5, 22:6, 24:5 and with acyl/acyl chains with an odd number of carbon atoms (Och) – sea urchins Mesocentrotus nudus (MN) and Strongylocentrotus intermedius (SI) (a) and mussels Crenomytilus grayanus (CG) and Mytilus trossulus (MT) (b). The significance of differences (p value) is indicated by numbers above the square brackets.

Download (234KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».