Учёные из медицинского колледжа Альберта Эйнштейна обнаружили, что стволовые клетки в гипоталамусе определяют, как быстро происходит старение в организме. Возможно, это открытие, статья про которое опубликована в Nature, приведёт к новым стратегиям защиты от связанных с возрастом заболеваний и продлению продолжительности жизни.
Илл: Anatomography maintained by Life Science Databases(LSDB).
Гипоталамус (подробнее о нём – в нашей отдельной статье) регулирует важные процессы, включая рост, развитие, размножение и обмен веществ. В журнале Nature в 2013 году исследователи из медицинского колледжа Альберта Эйнштейна опубликовали вывод о том, что гипоталамус также регулирует процессы старения всего организма. Теперь они нашли клетки гипоталамуса, которые его контролируют. Это крошечная популяция взрослых нервных стволовых клеток, из которых образуются новые нейроны.
«Наши исследования показывают, что количество гипоталамических стволовых клеток естественным образом снижается в течение жизни животного, и это ускоряет старение. Но мы также обнаружили, что последствия этой потери не необратимы. Пополняя эти стволовые клетки или молекулы, которые они синтезируют, можно замедлить и даже обратить вспять различные элементы старения по всему телу», – говорит старший автор статьи Донгшен Кай (Dongsheng Cai), профессор молекулярной фармакологии.
Для начала исследователи посмотрели на то, что происходит с этими клетками, когда здоровые мыши стали старше. Их количество начало снижаться, когда животные достигли возраста 10 месяцев, за несколько месяцев до стандартного проявления признаков старения. После двух лет большая часть клеточной массы исчезла вовсе.
Чтобы узнать, действительно ли эта прогрессирующая потеря стволовых клеток вызывает старение, они пронаблюдали, что произошло, когда гипоталамические стволовые клетки у мышей среднего возраста разрушались выборочно.
«Эти нарушения значительно ускорили старение по сравнению с контрольными мышами, а животные с разрушенными стволовыми клетками умерли раньше, чем обычно», – комментирует доктор Кай.
Сможет ли пересадка стволовых клеток в гипоталамус противодействовать старению? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи делали инъекции гипоталамических стволовых клеток в мозг мышей с разрушенной областью, а также в мозг здоровых, но старых мышей. В обеих группах животных лечение замедлило или изменило различные показатели старения.
Учёные предполагают, что антивозрастной эффект опосредуется молекулами, которые называются микроРНК (miRNAs). Они не участвуют в синтезе белка, но вместо этого играют ключевые роли в регуляции экспрессии генов. MiRNAs упаковываются внутри крошечных частиц – экзосомам, которые гипоталамические стволовые клетки выделяют в спинномозговую жидкость мышей.
Исследователи экстрагировали miRNA-содержащие экзосомы и вводили их в спинномозговую жидкость двух групп мышей: среднего возраста с разрушенными клетками и здоровым. Это лечение значительно замедлило старение в обеих группах животных, что доказали с помощью тканевого анализа и поведенческих тестов, включавших оценку изменений мышечной выносливости, координации, просоциального поведения и когнитивных функций.
В настоящее время исследователи пытаются идентифицировать конкретные популяции микроРНК и, возможно, другие факторы, секретируемые этими стволовыми клетками, которые отвечают за эффекты antiage. Возможно, это станет первым шагом к замедлению процессов старения и лечению возрастных заболеваний.
Текст: Анна Хоружая
Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs by Yalin Zhang, Min Soo Kim, Baosen Jia, Jingqi Yan, Juan Pablo Zuniga-Hertz, Cheng Han, Dongsheng Cai in Nature, 2017
DOI: 10.1038/nature23282
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
Powered by WPeMatico
