Electrophoretic mobility of cell nuclei (EMN index) as a biomarker of the biological aging process: Considering the association between EMN index and age

The present study examined whether a specific property of cell microstructures may be useful as a biomarker of aging. Specifically, the association between age and changes of cellular structures reflected in electrophoretic mobility of cell nuclei index (EMN index) values across the adult lifespan was examined. This report considers findings from cross sections of females (n = 1273) aged 18–98 years, and males (n = 506) aged 19–93 years. A Biotest apparatus was used to perform intracellular microelectrophoresis on buccal epithelial cells collected from each individual. EMN index was calculated on the basis of the number of epithelial cells with mobile nuclei in reference to the cells with immobile nuclei per 100 cells. Regression analyses indicated a significant negative association between EMN index value and age for men (r = −0.71, p < 0.001) and women (r = −0.60, p < 0.001); demonstrating a key requirement that must be met by a biomarker of aging. The strength of association observed between EMN index and age for both men and women was encouraging and supports the potential use of EMN index for determining a biological age of an individual (or a group). In this study, a new attempt of complex explanation of cellular mechanisms contributing to age related changes of the EMN index was made. In this study, a new attempt of complex explanation of cellular mechanisms contributing to age related changes of the EMN index was made. EMN index has demonstrated potential to meet criteria proposed for biomarkers of aging and further investigations are necessary.

StreszczenieW prezentowanej pracy zbadano czy właściwości mikrostruktur komórkowych mogą być wykorzystane jako biomarker (wskaźnik) procesu starzenia. W szczególności zbadano związek zachodzący między zmianami właściwości struktur komórkowych wraz z wiekiem. Zmiany te odzwierciedlają się w wartościach wskaźnika electrophoretic mobility of cell nuclei index (EMN index) i były badane u osób dorosłych w stabilnej i inwolucyjnej fazie życia. Badania miały charakter przekrojowy i obejmowały grupę kobiet (n = 1273) w wieku od 18–98 lat oraz grupę mężczyzn (n = 506) w wieku od 19–93 lat. Od każdej osoby pobrano komórki nabłonka z jamy ustnej, w których przy użyciu aparatu Biotest przeprowadzono mikroelektroforezę wewnątrzkomórkową. Wskaźnik EMN został wyliczony na podstawie liczby komórek nabłonka jamy ustnej z jądrami poruszającymi się do komórek, których jądra nie poruszały się na 100 policzonych komórek. Analiza regresji pokazała istotny ujemny związek pomiędzy wskaźnikiem EMN a wiekiem mężczyzn (r = −0.71, p < 0.001) i kobiet (r = −0.60, p < 0.001). Zaobserwowany silny związek wskaźnika EMN z wiekiem zarówno u kobiet i mężczyzn świadczy o możliwości wykorzystywania wskaźnika EMN do oceny wieku biologicznego na poziomie osobniczym lub populacyjnym. W niniejszej pracy podjęto próbę nowego kompleksowego wyjaśnienia mechanizmów komórkowych (biofizycznych i molekularnych), które przyczyniają się do zmian wskaźnika EMN z wiekiem. W niniejszej pracy podjęto próbę nowego kompleksowego wyjaśnienia mechanizmów komórkowych (biofizycznych i molekularnych), które przyczyniają się do zmian wskaźnika EMN z wiekiem. Zaprezentowany wskaźnik EMN spełnia kryteria stawiane wskaźnikom starzenia. Istnieje potrzeba dalszych badań.