Ученые обнаружили в мозге управляющие старением клетки
29 июля 2017 года
Американские ученые обнаружили в мозге мышей клетки, которые регулируют скорость старения организма. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Как было неоднократно показано, нервная система принимает активное участие в регуляции процесса старения, причем важнейшую роль в этом играет гипоталамус — отдел мозга, который связывает нервную и эндокринную регуляцию биологических процессов, регулирует обмен веществ и имеет ряд других важных функций. Тем не менее, конкретные клеточные механизмы регуляции старения изучены не были.
Сотрудники Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна предположили, что в этом процессе могут быть задействованы нервные стволовые клетки (НСК), которые отвечают за рост ткани мозга (нейрогенез) у взрослых. Поводом для такого предположения стало то, что снижение нейрогенеза в некоторых областях мозга зачастую коррелирует с началом различных возрастных изменений, пишет N+1.
По характерным маркерам — фактору транскрипции Sox2 и ядерному белку Bmi1 — исследователи выявили НСК в медиобазальной области гипоталамуса молодых мышей. Наблюдение показало, что количество этих клеток начинает снижаться у животных среднего возраста (11—16 месяцев) и уменьшается практически до нуля в старости (22 и более месяца).
Когда исследователи с помощью специально подготовленного вируса избирательно уничтожили 70 процентов гипоталамических НСК у мышей среднего возраста, животные начали быстро стареть (это проявлялось физиологическими, гистологическими и когнитивными нарушениями) и умерли существенно раньше положенного срока.
На следующем этапе экспериментов ученые ввели в медобазальную область гипоталамуса мышей среднего возраста НСК новорожденных животных, модифицированные так, чтобы предохранить их от гибели в результате воспаления при пересадке. Через шесть недель у мышей повысилась мышечная выносливость, улучшились координация движений и когнитивные функции. Эти эффекты стали еще более выраженными спустя четыре месяца после вмешательства. Контрольные инъекции других клеток — астроцитов или мезенхимальных стволовых клеток — подобным действием не обладали.
Чтобы выяснить, как именно гипоталамические НСК регулируют процессы старения, исследователи проанализировали производимые ими биологически активные молекулы. Оказалось, что эти клетки выделяют в цереброспинальную жидкость экзосомы («пузырьки», заключенные в липидную мембрану) с более чем 20 разновидностями микроРНК. Этот тип РНК не принимает непосредственного участия в синтезе белка, а служит регулятором экспрессии генов.
Ученые выделили экзосомы с микроРНК и вводили их в спинномозговую жидкость обычных мышей среднего возраста и их ровесников с частично уничтоженными гипоталамическими НСК. В обоих случаях признаки старения развивались значительно медленнее, чем при инъекциях плацебо, что свидетельствует о роли обнаруженных микроРНК в регуляции возрастных изменений.
В дальнейших исследованиях авторы работы планируют уточнить структуру и конкретные функции микроРНК гипоталамических НСК, а также проанализировать другие молекулярные продукты этих клеток, которые также могут участвовать в регуляции старения.
Вопросами контроля возрастных изменений и замедления старения занимаются многие научные коллективы. В экспериментах на животных удалось достичь значительных успехов в этой области путем ограничения потребляемых калорий, ингибирования клеточного сигнального пути mTOR рапамицином, назначения никотинамидрибозида, фармакологической «очистки» организма от старых клеток, пересадки половых желез молодых особей и временного «включения» генов, преобразующих зрелые клетки в стволовые. Определенные перспективы имеют также эксперименты со стволовыми клетками и манипуляции с теломерами.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
