Стволовые клетки и старение
Обзор опубликованных в 2009 году исследовательских статей, которые внесли или внесут значительный вклад в изучение старения – часть 6.
В 2009 году было получено несколько доказательств того, что чрезмерная активация сигнальных механизмов может приводить к истощению потенциала стволовых клеток и, наоборот, «гены долголетия» способны предотвращать их истощение. Так, mTOR опосредовал индуцируемое Wnt истощение эпидермальных стволовых клеток и формирование фенотипов старения кожи [44]. Более того, чрезмерная активация mTORC1 вызывала гиперпролиферацию и последующее истощение гемопоэтических стволовых клеток. Применение фармакологических подходов показало, что гены PTEN, TSC1 и PML регулируют поддержание популяции гемопоэтических стволовых клеток с помощью mTORC1 [45]. Было также установлено, что факторы транскрипции семейства FOXO необходимы для поддержания гомеостаза взрослых нервных стволовых клеток [46, 47]. Важно отметить, что старение стволовых клеток можно предотвратить с помощью фармакологических методов [40, 44]. Сигнальный механизм PI3K-AKT-FoxO, являющийся неотъемлемым компонентом системы регуляции продолжительности жизни низших организмов, играет важную роль в управлении пролиферацией и обновлением нервных стволовых клеток-предшественников (НСК). Не имеющие гена FoxO мыши демонстрируют увеличение размера мозга и уровня пролиферации нервных клеток-предшественников на ранних этапах постнатального развития, после чего наблюдается выраженное преждевременное угасание популяции НСК и, соответственно, нейрогенеза в мозге взрослых животных [46].
Кроме того, исследователям удалось восстановить функции стареющих органов с помощью молодых поддерживающих стволовых клеток. Согласно данным, опубликованным в первом номере журнала Aging, проводимые один раз в месяц инфузии клеток костного мозга молодых взрослых самок мышей поддерживали фертильность стареющих самок в течение длительного времени после достижения ими обычного возраста утраты способности к репродукции [48]. Поддерживающее репродуктивную функцию влияние наблюдалось независимо от того, когда было начато введение клеток, в молодом или среднем возрасте, однако оно было характерно только для клеток, выделенных из костного мозга доноров женского пола. При таком «омоложении» зрелые яйцеклетки формировались не из зародышевых клеток донорского костного мозга, а из гаметоцитов реципиента, функционирование которые стимулировали инфузии [48, 49]. В подтверждение этого, результаты совсем недавних исследований показали, что не имеющие яйцеклеток яичники старых мышей содержат небольшую популяцию гаметоцитов, которые при введении в микроокружение молодого здорового яичника способны превращаться в незрелые яйцеклетки, находящиеся внутри фолликулов [49]. Таким образом, неспособность к размножению в преклонном возрасте может быть, по крайней мере, частично обусловлена истощением соматического микроокружения (ниши), поддерживающей функционирование клеток.
Продолжение: Репрограммирование ядра и физиологическое старение.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
28.09.2011