青壮年和老年小鼠骨形成的蛋白质组学

　　

“我们得出结论，蛋白质组学是研究骨骼生物学和检测衰老过程中蛋白质特异性变化的一种很有前途的方法。”

2024年10月12日，一篇新的研究论文发表在《Aging》(MEDLINE/PubMed将其列为“Aging （Albany NY）”和《Aging- us》（Web of Science）杂志第16卷第19期的封面上，题为“研究小鼠长骨的蛋白质组学方法：检查年轻成年小鼠和老年小鼠的基线差异和机械负荷诱导的骨形成”。

如摘要所述，骨量随着年龄的增长而下降，骨骼负荷的合成代谢作用减弱。虽然许多研究都集中在基因转录上，但在蛋白质水平上，骨骼如何老化并失去其机械反应性仍不清楚。

在他们的论文中，来自华盛顿大学医学院和密苏里州圣路易斯华盛顿大学的研究人员Christopher J. Chermside-Scabbo, John T. Shuster, Petra Erdmann-Gilmore, Eric Tycksen, Qiang Zhang， R. Reid Townsend和Matthew J. Silva描述了他们如何开发一种新的蛋白质组学方法，并对年轻成年小鼠（5个月）和老年小鼠（22个月）的胫骨进行配对质谱和RNA-seq分析。

研究人员报告了骨蛋白质组和转录组之间的第一个相关性估计（Spearman ρ = 0.40）。虽然这与其他组织的发现一致，但它表明只有相对较低的蛋白质水平变化可以由转录水平的变化来解释。

在71个与年龄不同的共同靶点中，有8个与先前GWAS中的骨矿物质密度相关，包括未被充分研究的靶点Asrgl1和Timp2。利用互补RNA原位杂交技术，研究人员证实Asrgl1和Timp2在衰老骨骼的成骨细胞/骨细胞中表达减少。此外，他们还发现了tgf - β信号随着年龄的增长而减少的证据，尤其是Tgfb2。研究人员还确定了机械负荷后的蛋白质组学变化，并指出在蛋白质水平上，骨骼随年龄的变化比随负荷的变化更大，老化的骨骼表现出较少的负荷引起的变化。

“总的来说，我们的发现强调了骨骼生物学研究中补充蛋白质水平测定的必要性。”