Ewan St. John Smith, Janet R. Kumita, Paulina Urriola-Munoz, Bharat Bhushan, Nicolas Cenac, Thomas J. Park, Stephanie M. Cologna, Kenneth S. Rankin, Justine Bertrand-Michel, Swapan Preet, Matt Davies, Andrew A. Smith, Michele Vendruscolo, Daniel Frankel, Melissa R Pergande, Yavuz Kulaberoglu, Newcastle University [Newcastle], University of Cambridge [UK] (CAM), Plateau MetaToul-LIPIDOMIQUE = MetaToul-Lipidomics, Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires (I2MC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-MetaboHUB-MetaToul, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), University of Chicago, Institut de Recherche en Santé Digestive (IRSD ), National Science Foundation (Award #1655494 to T.J.P. and S.M.C.), Cancer Resarch UK/RCUK (Award C56829/A22053 to D.F., K.R. and E.St.J.S.), BBSRC-DTP studentship (A.A.S.), Centre for Misfolding Diseases (A.A.S, S.P, M.V., J.R.K.), ANR-18-CE14-0039,LiBacPain,Les lipopeptides produits par le microbiote : de l'hypersensibilité à la thérapie dans le syndrome de l'intestin irritable(2018), SEGUIN, Nathalie, APPEL À PROJETS GÉNÉRIQUE 2018 - Les lipopeptides produits par le microbiote : de l'hypersensibilité à la thérapie dans le syndrome de l'intestin irritable - - LiBacPain2018 - ANR-18-CE14-0039 - AAPG2018 - VALID, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-MetaToul-MetaboHUB, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Naked mole-rats are extraordinarily long-lived rodents that do not develop age-related neurodegenerative diseases. Remarkably, they do not accumulate amyloid plaques, even though their brains contain high concentrations of amyloid beta peptide, even from a young age Therefore, these animals offer an opportunity to investigate mechanisms of resistance against the neurotoxicity of amyloid beta aggregation. Working in this direction, here we examine the composition, phase behaviour, and amyloid beta interactions of naked mole-rat brain lipids. Relative to mouse, naked mole-rat brain lipids are rich in cholesterol and contain sphingomyelin in lower amounts and of shorter chain lengths. Proteins associated with metabolism of ceramides, sphingomyelin and ceramide receptor activity were also found to be decreased in naked mole-rat brain lysates. Correspondingly, we find that naked mole-rat brain lipid membranes exhibit a high degree of phase separation, with the liquid ordered phase occupying up to 80% of the supported lipid bilayer. These observations are consistent with the membrane pacemaker hypothesis of ageing, according to which long-living species have lipid membranes particularly resistant to oxidative damage. However, we found that exposure to amyloid beta disrupts the naked mole-rat brain lipid membranes while those formed from mouse brain lipids exhibit small, well-defined footprints, whereby the amyloid beta penetrates deeply into the lipid membranes. These results suggest that in naked mole-rats the lipid composition of cell membranes may offer neuroprotection through resistance to oxidative processes rather than through mechanical effects.