Сердце, незаменимый орган с удивительной биологией развития, является первым органом, который начинает функционировать у развивающегося эмбриона млекопитающего. Липидный обмен в сердце неразрывно связан с физиологией сердца. Однако всесторонняя липидомная карта органогенеза сердца еще не создана.
Исследователи под руководством профессора доктора Шуй Гуанхоу из Института генетики и биологии развития (IGDB) Китайской академии наук (CAS) обнаружили, что липидомный атлас развивающегося сердца раскрывает динамические свойства липидов мембран , лежащие в основе структурного и метаболического созревания сердца.
Они использовали количественные липидомные подходы с широким охватом для построения липидомных атласов целых сердец (862 липида; 31 класс ) и митохондрий (587 липидов; 27 классов) на пренатальных и постнатальных стадиях развития у мышей.
Они обнаружили прогрессирующее образование докозагексаеноил-фосфолипидов и усиленное ремоделирование жирных ацильных групп C18:2, C20:3 и C20:4 в кардиолипины по мере развития сердца. Также был отмечен предпочтительный поток церамидов в сторону биосинтеза сфингомиелина по сравнению с образованием сложных гликосфинголипидов.
Используя алгоритмы maSigPro и GPclust, они идентифицировали репертуар из 448 динамических в развитии липидов и сопоставили паттерны их экспрессии с библиотекой из 550 биологически релевантных генов в динамическом развитии.
Их комбинаторные подходы к транскриптомике и липидомике идентифицировали Hadha, Lclat1 и Lpcat3 в качестве потенциальных молекулярных драйверов, управляющих динамическим ремоделированием кардиолипинов и фосфолипидов, соответственно, в развитии сердца.
Их анализ показал, что постнатальное ремоделирование кардиолипина в сердце представляет собой двухфазный процесс, который сначала накапливает полиненасыщенные С78-кардиолипины, прежде чем тетралинолеоилкардиолипин образует преобладающие виды.
Полученные данные предлагают липидоцентрические биологические идеи, потенциально важные для понимания молекулярной основы сердечной метаболической гибкости и патологии заболевания.
