Mass spectrometry-based proteomics reveals the distinct nature of the skin proteomes of photoaged compared to intrinsically aged skin.

OBJECTIVE: With increasing age, skin is subject to alterations in its organization, which impact on its function as well as having clinical consequences. Proteomics is a useful tool for non-targeted, semi-quantitative simultaneous investigation of high numbers of proteins. In the current study, we utilize proteomics to characterize and contrast age-associated differences in photoexposed and photoprotected skin, with a focus on the epidermis, dermal-epidermal junction and papillary dermis. METHODS: Skin biopsies from buttock (photoprotected) and forearm (photoexposed) of healthy volunteers (aged 18-30 or ≥65 years) were transversely sectioned from the stratum corneum to a depth of 250 µm. Following SDS-PAGE, each sample lane was segmented prior to analysis by liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry. Pathway analysis was carried out using Ingenuity IPA. RESULTS: Comparison of skin proteomes at buttock and forearm sites revealed differences in relative protein abundance. Ageing in skin on the photoexposed forearm resulted in 80% of the altered proteins being increased with age, in contrast to the photoprotected buttock where 74% of altered proteins with age were reduced. Functionally, age-altered proteins in the photoexposed forearm were associated with conferring structure, energy and metabolism. In the photoprotected buttock, proteins associated with gene expression, free-radical scavenging, protein synthesis and protein degradation were most frequently altered. CONCLUSION: This study highlights the necessity of not considering photoageing as an accelerated intrinsic ageing, but as a distinct physiological process.

OBJECTIF: Avec l'âge, la peau est sujette à des altérations dans son organisation, et outre le fait d'avoir des conséquences cliniques cela a un impact sur sa fonction. La protéomique est un outil utile pour l'évaluation non ciblée, semi-quantitative, simultanée d'un nombre élevé de protéines. Dans cette étude, nous utilisons la protéomique pour caractériser et comparer les différences associées à l'âge entre une peau photoexposée et une peau photoprotégée, avec une attention particulière sur l'épiderme, la jonction dermo-épidermique et le derme papillaire. MÉTHODES: Des biopsies de peau de la fesse (photoprotégée) et de l'avant-bras (photoexposée) de volontaires sains (âgés de 18 à 30 ans ou de ≥ 65 ans) ont été sectionnées transversalement depuis la couche cornée jusqu'à une profondeur de 250 µm. Suite à une électrophorèse SDS-PAGE, chaque échantillon a été segmenté avant l'analyse par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse/spectrométrie de masse. Une analyse des voies de signalisation a été réalisée à l'aide d'Ingenuity IPA. RÉSULTATS: La comparaison des protéomes de la peau des sites des fesses et de l'avant-bras a révélé des différences dans l'abondance relative de protéines. Le vieillissement de la peau de l'avant-bras photoexposée montre une augmentation de 80% des protéines altérées avec l'âge, contrairement à la peau des fesses photoprotégée où une réduction de 74 % des protéines altérées avec l'âge a été mesurée. Sur le plan de la fonction, les protéines altérées par l'âge dans la peau de l'avant-bras photoexposée étaient associées à une structure, une énergie et un métabolisme. Dans la peau des fesses photoprotégée, les protéines associées à l'expression génique, la neutralisation des radicaux-libres, la synthèse des protéines et la dégradation des protéines étaient le plus fréquemment altérés. CONCLUSION: Cette étude souligne la nécessité de ne pas considérer le photovieillissement comme un vieillissement accéléré intrinsèque, mais comme un processus physiologique distinct.

A HPLC-SRM-MS based method for the detection and quantification of methotrexate in urine at doses used in clinical practice for patients with rheumatological disease: a potential measure of adherence.

Rheumatoid arthritis (RA) is a common autoimmune disease that causes significant disability and reduced life expectancy. The folate antagonist methotrexate (MTX) is first-line therapy for RA when used weekly at low doses (5-25 mg). However, the true rate of adherence to MTX is uncertain. This is in part due to the different methods of measurement of adherence employed with no biochemical test currently available to determine adherence to low dose MTX. Common methods of MTX measurement include immunoassays in patients with high dose therapy, but these assays cross-react with MTX metabolites and lack the sensitivity required to measure adherence to low dose MTX. HPLC-SRM-MS (selected reaction monitoring-mass spectrometry) has several theoretical advantages over immunoassays with improved specificity, minimal cross-reaction and higher sensitivity. The aim of this study was to develop an assay to measure MTX and its major metabolite 7-OH-MTX in urine as a tool to monitor adherence to low dose MTX in clinic. As a proof of concept, urine samples from 4 participants with RA were measured after directly observed therapy. The assay showed improved sensitivity compared to that reported by immunoassays, with low carryover and high within-run precision. In participant samples, MTX was measurable in the urine for up to 105 hours after administration and 7-OH-MTX was detectable up to 98 hours after administration, suggesting that this assay is suitable for the measurement of adherence to therapy. The assay requires minimal sample preparation and can be adopted by other laboratories with minimal study set up.