Возрастные зависимости длин теломер клеток мышечной ткани хищных видов рыб с потенциально различным механизмом старения

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf html html (English)
Опубликован: Oct 1, 2024
DOI: https://doi.org/10.18097/BMCRM00222
Ключевые слова:
физиология мышечной ткани; длина теломер; обыкновенный судак (Sander lucioperca); обыкновенная щука (Esox lucius); старение рыб

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

М.В. Михайлова
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, Погодинская ул., 10
К.В. Золотарёв
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, Погодинская ул., 10
А.Н. Михайлов
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, Погодинская ул., 10
В.И. Наход
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, Погодинская ул., 10
О.Е. Воронько
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, Погодинская ул., 10
Д.Д. Жданов
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, Погодинская ул., 10
А.И. Арчаков
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, Погодинская ул., 10

Аннотация

Механизмы старения отличаются и имеют свои особенности как у рыб и млекопитающих, так и у различных видовых групп рыб, поэтому представляют научный интерес. Длина теломер является показателем теоретического числа клеточных циклов, которые могут пройти клетки той или иной ткани, следовательно, возрастная динамика длины теломер характеризует изменение способности ткани к регенерации и необходима для описания механизма старения. В данной работе эмпирически получены линейные зависимости длин теломер мышечной ткани щуки (Esox lucius) и судака (Sander lucioperca) от возраста рыбы для широких возрастных выборок особей обоих полов. Достоверно выявленная разница зависимостей длины теломер от возраста по угловым коэффициентам свидетельствует о разной степени снижения способности к регенерации мышечной ткани со временем, что согласуется с обнаруженными ранее физиологическими особенностями этой ткани у щуки. У обоих исследуемых видов рыб длина теломер у самок уменьшается с возрастом значительно медленнее, чем у самцов, что является общей чертой в механизмах старения большинства позвоночных.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Михайлова M., Золотарёв K., Михайлов A., Наход V., Воронько O., Жданов D., & Арчаков A. (2024). Возрастные зависимости длин теломер клеток мышечной ткани хищных видов рыб с потенциально различным механизмом старения. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 7(3), e00222. https://doi.org/10.18097/BMCRM00222
Выпуск
Том 7 № 3 (2024)
Раздел
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Библиографические ссылки

  1. Pamplona, R., Jové, M., Gómez, J., Barja, G. (2023) Programmed versus non-programmed evolution of aging. What is the evidence? Exp. Gerontol., 175, 112162. DOI
  2. Olshansky, S.J. (2018) From lifespan to healthspan. JAMA, 320(13), 1323–1324. DOI
  3. Reznick, D., Ghalambor, C., Nunney, L. (2002) The evolution of senescence in fish. Mech. Ageing Dev., 123(7), 773–789. DOI
  4. Bidder, G.P. (1932) Senescence. Br. Med. J., 2(3742), 583–585. DOI
  5. Lorenzen, K. (2022) Size- and age-dependent natural mortality in fish populations: Biology, models, implications, and a generalized length-inverse mortality paradigm. Fisheries Research., 255, 106454. DOI
  6. Sauer, D.J., Heidinger, B.J., Kittilson, J.D., Lackmann, A.R, Clark, M.E. (2021) No evidence of physiological declines with age in an extremely long-lived fish. Sci. Rep., 11(1), 9065. DOI
  7. Finch, C.E. (1990) Longevity, Senescence, and the Genome. Chicago and London: The University of Chicago Press, 938 p.
  8. Patnaik, B.K., Mahapatro, N., Jena, B.S. (1994) Ageing in fishes. Gerontology, 40(2–4), 113–132. DOI
  9. Mattern, K.A., Swiggers, S.J., Nigg, A.L., Löwenberg, B., Houtsmuller, A.B., Zijlmans, J.M. (2004) Dynamics of protein binding to telomeres in living cells: Implications for telomere structure and function. Mol. Cell. Biol., 24(12), 5587–5594. DOI
  10. Rubtsova, M.P., Vasilkova, D.P., Malyavko, A.N., Naraikina, Y.V., Zvereva, M.I., Dontsova, O.A. (2012) Telomere lengthening and other functions of telomerase. Acta Naturae, 4(2), 44–61. DOI
  11. Forsman, A., Tibblin, P., Berggren, H., Nordahl, O., Koch-Schmidt, P., Larsson, P. (2015) Pike Esox lucius as an emerging model organism for studies in ecology and evolutionary biology: A review. J. Fish Biol., 87(2), 472–479. DOI
  12. Frost, W.E., Kipling, C. (1959) The determination of the age and growth of pike (Esox lucius L.) from scales and opercular bones. ICES J. Marine Sci., 24(2), 314–341. DOI
  13. Pravdin, I.F. (1966) Rukovodstvo po izucheniyu ryb. Pishchevaya promyshlennost’, 374 p.
  14. Steinmetz, B., Müller, R. (1991) An atlas of fish scales and other bony structures used for age determination: Non-salmonid species found in European fresh waters. Samara Publishing, 51 p.
  15. Cawthon, R.M. (2002) Telomere measurement by quantitative PCR. Nucleic Acids Res., 30(10), e47. DOI
  16. O'Callaghan, N.J., Fenech, M. (2011) A quantitative PCR method for measuring absolute telomere length. Biological Procedures Online, 13, 3. DOI
  17. Gil, M.E., Coetzer, T.L. (2004) Real-time quantitative PCR of telomere length. Mol. Biotechnol., 27(2), 169–172. DOI
  18. Akiyama, M., Yamada, O., Kanda, N., Akita, S., Kawano, T., Ohno, T., Mizoguchi, H., Eto, Y., Anderson, K.C., Yamada, H. (2002) Telomerase overexpression in K562 leukemia cells protects against apoptosis by serum deprivation and double-stranded DNA break inducing agents, but not against DNA synthesis inhibitors. Cancer Lett., 178(2), 187–197. DOI
  19. Chaddock, R.E. (1925) Principles and Methods of Statistics. Houghton Mifflin, 471 p.
  20. Aix, E., Gallinat, A., Flores, I. (2018) Telomeres and telomerase in heart regeneration. Differentiation, 100, 26–30. DOI
  21. Simide, R., Angelier, F., Gaillard, S., Stier, A. (2016) Age and heat stress as determinants of telomere length in a long-lived fish, the Siberian sturgeon. Physiol. Biochem. Zool., 89(5), 441–447. DOI
  22. Lund, T.C., Glass, T.J., Tolar, J., Blazar, B.R. (2009) Expression of telomerase and telomere length are unaffected by either age or limb regeneration in Danio rerio. PLoS ONE, 4(11), e7688. DOI
  23. Ocalewicz, K. (2013) Telomeres in fishes. Cytogenetic Genome Res., 141(2–3), 114–125. DOI
  24. Anchelin, M., Murcia, L., Alcaraz-Pérez, F., García-Navarro, E.M., Cayuela, M.L. (2011) Behaviour of telomere and telomerase during aging and regeneration in zebrafish. PLoS ONE., 6(2), e16955. DOI
  25. Lopez de Abechuco, E., Hartmann, N., Soto, M., Díez, G. (2016) Assessing the variability of telomere length measures by means of Telomeric Restriction Fragments (TRF) in different tissues of cod Gadus morhua. Gene Reports, 5, 117–125. DOI
  26. Hatakeyama, H., Nakamura, K.-I., Izumiyama-Shimomura, N., Ishii, A., Tsuchida, S., Takubo, K., Ishikawa, N. (2008) The teleost Oryzias latipes shows telomere shortening with age despite considerable telomerase activity throughout life. Mech. Ageing Dev., 129(9), 550–557. DOI
  27. Lin, J., Epel, E., Cheon, J., Kroenke, C., Sinclair, E., Bigos, M., Wolkowitz, O., Mellon, S., Blackburn, E. (2010) Analyses and comparisons of telomerase activity and telomere length in human T and B cells: Insights for epidemiology of telomere maintenance. J. Immunol. Methods, 352(1–2), 71–80. DOI
  28. Conklin, Q.A., Crosswell, A.D., Saron, C.D., Epel, E.S. (2019) Meditation, stress processes, and telomere biology. Curr. Opin. Psychol., 28, 92–101. DOI
  29. Clough, S.C., Lee-Elliott, I.E., Turnpenny, A.W.H., Holden, S.D.J., Hinks, C. (2004) Swimming speeds in fish: phase 2. Environment Agency, 93 p.
  30. Mikhailova, M.V., Belyaeva, N.F., Kozlova, N.I., Zolotarev, K.V., Mikhailov, A.N., Berman A.E., Archakov A.I. (2017) Protective action of fish muscle extracts against cellular senescence induced by oxidative stress. Biomeditsinskaya Khimiya, 63(4), 351–355. DOI
  31. Lapin, A.A., Zelenkov, V.N., Zolotarev, K.V., Mikhailov, A.N., Bodoev, N.V., Mikhaylova, M.V. (2021) Total antioxidant activity of extraction products of muscles and roe of northern pike (Esox lucius). Butlerov Communications C, 1(1), 7. DOI
  32. Ludlow, A.T., Spangenburg, E.E., Chin, E.R., Cheng, W.-H., Roth, S.M. (2014) Telomeres shorten in response to oxidative stress in mouse skeletal muscle fibers. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci., 69(7), 821–830. DOI
  33. Dantzer, B., Fletcher, Q.E. (2015) Telomeres shorten more slowly in slow-aging wild animals than in fast-aging ones. Exp. Gerontol., 71, 38–47. DOI
  34. Adwan Shekhidem, H., Sharvit, L., Leman, E., Manov, I., Roichman, A., Holtze, S., Huffman, D.M., Cohen, H.Y., Bernd Hildebrandt, T., Shams, I., Atzmon, G. (2019) Telomeres and longevity: Acause or an effect? Int. J. Mol. Sci., 20(13), 3233. DOI
  35. Beirne, C., Delahay, R., Hares, M., Young, A. (2014) Age-related declines and disease-associated variation in immune cell telomere length in a wild mammal. PLoS ONE, 9(9), e108964. DOI
  36. Leonida, S.R.L., Bennett, N.C., Leitch, A.R., Faulkes, C.G. (2020) Patterns of telomere length with age in African mole-rats: New insights from quantitative fluorescence in situ hybridisation (qFISH). PeerJ, 8, e10498. DOI
  37. Gardner, M., Bann, D., Wiley, L., Cooper, R., Hardy, R., Nitsch, D., Martin-Ruiz, C., Shiels, P., Sayer, A.A., Barbieri, M., Bekaert, S., Bischoff, C., Brooks-Wilson, A., Chen, W., Cooper, C., Christensen, K., de Meyer, T., Deary, I., Der G., Diez Roux, A., Fitzpatrick, A., Hajat, A., Halaschek-Wiener, J., Harris, S, Hunt, S.C., Jagger, C., Jeon, H.-S., Kaplan, R., Kimura, M., Lansdorp, P., Li, C., Maeda, T., Mangino, M., Nawrot, T.S., Nilsson, P., Nordfjall, K., Paolisso, G., Ren, F., Riabowol, K., Robertson, T., Roos, G., Staessen, J.A., Spector, T., Tang, N., Unryn, B., van der Harst, P., Woo, J., Xing, C., Yadegarfar, M.E., Park, J.Y., Young, N., Kuh, D., von Zglinicki, T., Ben-Shlomo, Y., Halcyon study team (2014) Gender and telomere length: Systematic review and meta-analysis. Exp. Gerontol., 51, 15–27. DOI