Russian Journal of Bioorganic ChemistryRussian Journal of Bioorganic ChemistryБиоорганическая химия0132-34231998-2860The Russian Academy of Sciences68310010.31857/S0132342325010093LZBHYJArticlesСтатьиResearch ArticleAnalysis of the content of membrane lipids of bivalve mytilid mollusks and strongylocentrotid sea urchins with different life spansАнализ содержания мембранных липидов двустворчатых моллюсков – митилид – и шарообразных морских ежей с разной продолжительностью жизниDrozdovA. L.ДроздовА. Л.
Russian Federation
anatoliyld@mail.ruSikorskayaT. V.СикорскаяТ. В.
Russian Federation
anatoliyld@mail.ruGrigorchukV. P.ГригорчукВ. П.
Russian Federation
anatoliyld@mail.ruZhirmunskii National Science Center of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of SciencesНациональный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения РАН150220255119410405062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0132-3423/article/view/683100

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.

Для того чтобы понять, связан ли липидный состав плазматической мембраны с продолжительностью жизни, в настоящей работе с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения мы провели сравнительное исследование профилей молекулярных видов четырех основных классов фосфолипидов плазматической мембраны: фосфатидилхолинов (ФХ), фосфатидилэтаноламинов (ФЭ), фосфатидилсеринов (ФС) и фосфатидилинозитолов (ФИ) – для долгоживущих мидии Crenomytilus grayanus и морского ежа Mesocentrotus nudus, короткоживущих мидии Mytilus trossulus и морского ежа Strongylocentrotus intermedius. Показано, что профиль молекулярных видов ФИ не связан с продолжительностью жизни мидий и ежей, в отличие от профиля молекулярных видов ФХ, ФЭ и ФС. Еж M. nudus и мидия C. grayanus с большей продолжительностью жизни отличались повышенным содержанием ФХ, ФЭ и ФС с алкильными/ацильными цепями с нечетным числом атомов углерода и молекулярных видов с арахидоновой кислотой (20:4n-6), большее содержание которой может способствовать лучшей адаптации мидии C. grayanus и ежа M. nudus и, таким образом, может быть связано с большей продолжительности жизни данных видов.

plasma membrane lipidshigh-performance liquid chromatographyhigh-resolution mass spectrometrysea urchinbivalvia-mytilidsCrenomytilus grayanusMytilus trossulusMesocentrotus nudusStrongylocentrotus intermediusлипиды плазматических мембранвысокоэффективная жидкостная хроматографиямасс-спектрометрия высокого разрешенияCrenomytilus grayanusMytilus trossulusMesocentrotus nudusStrongylocentrotus intermediusАнисимов В.Н. // Молекулярные и физиологические механизмы старения. Санкт-Петербург: Наука, 2008. Т. 1. 481 с.Чаплинская Е.В., Бутвиловский В.Э. // Старение: теории и генетические аспекты: учеб.-метод. пособие. Минск: БГМУ, 2014. 74 с.Голубев А. Г. Естественная история продолжительности жизни и старения. СПб.: Эко-Вектор, 2022. 551 с.Москалёв А.А. // Старение и гены. М.: Наука, 2008. 372 с.Москалёв А.А. // Успехи геронтологии. 2009. Т. 22. № 1. С. 92–103.Хэйфлик Л. // Как и почему мы стареем? М.: Вече АСТ, 1999. 432 с.Хансон К. П. // Успехи геронтологии. 1999. № 3. С. 103–110.Фролькис В.В. // Старение и увеличение продолжительности жизни. Л.: Наука, 1988. 239 с.Фролькис В.В. // Физиол. журн. 1990. № 5. С. 3–11.Фролькис В.В., Мурадян Х.К. // Старение, эволюция и продление жизни. Киев: Наукова думка, 1992. 336 с.Дильман В.М. // Четыре модели медицины. Л.: Медицина, 1987. 288 с.Pamplona R., Portero-Otin M., Riba D. // J. Lipid. Res. 1998. V. 39. P. 1989–1994.Barja G. // Free Radic. Biol. Med. 2002. V. 33. P. 1167– 1172.Pamplona R., Barja G., Portero-Otin M. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2002. V. 959. P. 475–490.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.2005.08.005Hulbert A.J., Else P.L. // J. Theor. Biol. 1999. V. 199. P. 257–274.Hulbert A.J., Pamplona R., Buffenstein R., Buttemer W.A. // Physiol. Rev. 2007. V. 87. P. 1175–1213. https://doi.org/10.1152/physrev.00047.2006Munro D., Blier P.U. // Aging Cell. 2012. V. 11. P. 845– 855.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)01673-2Bodnar A.G. // Exp. Gerontol. 2009. V. 44. P. 477–484.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.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.Butler P.G., Wanamaker A.D., Scourse J.D., Richardson Ch.A., Reynolds D.J. // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2013. V. 373. P. 141– 151.Золотарев В.Н. // Склерохронология морских двустворчатых моллюсков. Киев: Наукова думка, 1989. 112 с.Bodnar A.G., Coffman J.A. // Aging Cell. 2016. V. 15. P. 778–787.Ebert T.A. // Longevity, Life History, and Relative Body Wall Size in Sea Urchins // Ecol. Monogr. 1982. V. 52. P. 353–394.Ebert T.A., Southon J.R. // Fishery Bulletin. 2003. V. 101. P. 915–922.Ebert T.A. // Exp. Gerontol. 2008. V. 43. P. 734–738.Ebert T.A., Russell M.P. // Mar. Biol. 1993. V. 117. P. 79–89.Sergiev P.V., Artemov A.A., Egor B. Prokhortchouk E.B., Dontsova O.A., Berezkin G.V. // Aging. 2016. V. 8. P. 261–271.Vinnikova V.V., Drozdov A.L. // Biol. Bulletin. 2011. V. 38. P. 861–867. https://doi.org/10.1134/S1062359011090093Kober K.M., Bernardi G. // BMC Evol. Biol. 2013. V. 13. P. 1–4. http://www.biomedcentral.com/1471-2148/13/88Folch J., Lees M., Sloane-Stanley G.A. // J. Biol. Chem. 1957. V. 226. P. 497–509.Imbs A.B., Dang L.P.T., Rybin V.G., Svetashev V.I. // Lipids. 2015. V. 50. P. 575–589.Sikorskaya T.V., Ermolenko E.V., Efimova K.V. // Coral Reefs. 2022. V. 41. P. 277–291.Shikov A., Laakso I., Pozharitskaya O.N., Makarov V.G., Hiltunen R. // Planta Medica. 2012. V. 78. P. 1146–1164.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/md15120365Istomina 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/biology12060837Хавинсон В.Х., Линькова Н.С. // Физиология человека. 2012. Т. 38. С. 119–127.Скулачев В.П. // Экономич. стратегии. 2016. № 1. С. 36–39.Скулачев В.П., Скулачев М.В., Фенюк Б.А. // Жизнь без старости (электронное издание). М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2014. 345 с.Kaneda T. // Microbiol. Rev. 1991. V. 55. P. 288–302.Welch D.F. // Clin. Microbiol. Rev. 1991. V. 4. P. 422–438.Haubert D., Haggblom M.M., Langel R., Scheu S., Ruess L. // Soil Biol. Biochem. 2006. V. 38. P. 2004–2007.Řezanka T., Sigler K. // Prog. Lipid Res. 2009. V. 48. P. 206 –238.Beasley D. // Am. J. Physiol. 1999. V. 276. P. 1369–1378.Maskrey B.H., Megson I.L., Whitfield P.D., Rossi A.G. // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2011. V. 31. P. 1001– 1006.Rett B.S., Whelan J. // Nutr. Metab. (Lond.). 2011. V. 8. P. 36–51. https://doi.org/10.1186/1743-7075-8-36.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