Зловредные старушки
Постаревшие клетки препятствуют регенерации мышц
Анастасия Горшкова, PCR.news
Международная команда ученых составила атлас постаревших мышиных клеток (senescent cells) скелетных мышц. Несмотря на то, что такие клетки очень гетерогенны, их объединяет экспрессия факторов, связанных с воспалением и фиброзом. Продукты секреции этих клеток тормозят регенеративные процессы в мышце, причем и у молодых, и у пожилых мышей. Уменьшив их количество или количество секретируемых ими молекул, ученым удалось повысить регенеративный потенциал скелетных мышц мышей всех возрастов.
Клеточное старение — это состояние продолжительной остановки клеточного цикла, необходимое для подавления развития опухолей, нормального эмбриогенеза и восстановления повреждений на коже. Исследование постаревших клеток затруднено, так как не существует какого-либо универсального маркера таких клеток. Чтобы изучить процессы клеточного старения, авторы опубликованной в Nature статьи (Moiseeva et al. Senescence atlas reveals an aged-like inflamed niche that blunts muscle regeneration) проверили несколько систем, позволяющих оценить при помощи микроскопии количество постаревших клеток в мышцах у мышей. Несмотря на то, что уровень клеточного старения значительно увеличивается с возрастом, ниши таких клеток образуются в том числе и у молодых мышей после травмы.
На основе полученных данных ученые разработали метод флуоресцентного сортинга клеток, экспрессирующих ассоциированную со старением бета-галактозидазу (SA-β-gal). Это позволило им провести секвенирование РНК единичных клеток скелетных мышц, принадлежащих только к этой популяции.
Стареющие клетки (показаны свечением) появляются в мышцах мышей после травмы, Источник: Университет Помпеу Фабра.
Используемую пробу назвали SPiDER, и доказательством ее специфичности послужил тот факт, что среди нетравмированных мышц молодых мышей не обнаружилось ни одной SPiDER+ клетки. Глубокий анализ транскриптома и сигнальных путей выявил, что постаревшие клетки все же сохраняют признаки своего клеточного типа, но при этом приобретают два универсальных свойства: воспаление и фиброз.
Стареющие клетки создают нишу воспаленных клеток. Этот процесс называется воспаление, связанное со старением (inflammageing), и он останавливает пролиферацию и регенерацию стволовых клеток, расположенных вблизи ниши. Ученые обнаружили, что уменьшение количества стареющих клеток и снижение их провоспалительного секрета за счет нейтрализации CD36 ускоряет регенерацию и у молодых, и у старых мышей. А трансплантация стареющих клеток, напротив, сдерживает регенерацию.
Таким образом, исследователям удалось не только оценить количество постаревших клеток у мышей разных возрастов до и после травмы, но и разработать метод сортинга таких клеток. Исследование позволило обнаружить и заблокировать негативное влияние ниш стареющих клеток на регенеративный потенциал скелетных мышц.
Так как механизмы накопления постаревших клеток общие и для мышей, и для людей, эти результаты открывают потенциальные возможности для улучшения регенерации мышц на протяжении всей жизни и имеют большое значение для лечения заболеваний мышц.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru