Обнаружен ген старения стволовых клеток мозга
Исследователи из института Бабрахама, отделения Кембриджского университета в Англии и университета Сапиенца в Риме обнаружили группу генов и генетических переключателей, связанных с возрастным ухудшением состояния головного мозга. Результаты работы, опубликованной 5 марта 2018 года в Aging Cell, демонстрируют, что изменение одного из этих генов, известного как Dbx2, может привести к преждевременному старению стволовых клеток мозга, замедляя их рост.
Нейроны головного мозга постоянно отмирают и с помощью стволовых клеток (СК) заменяются новыми. С возрастом данным СК становится всё сложнее справляться со своей задачей, поэтому состояние мозга постепенно ухудшается.
Сравнивая активность генов в клетках мозга молодых и старых мышей, учёные идентифицировали более 250 генов, у которых уровень активности менялся с возрастом. «Старые» клетки включают некоторые гены, например, Dbx2, и отключают другие.
Повысив активность Dbx2 в молодых СК мозга, команда учёных смогла заставить их вести себя как более зрелые клетки. Изменение активности всего одного гена замедлило рост стволовых клеток, а их характеристики были не полностью идентичны старым СК, но имели много ключевых сходств с ними.
Учёные пришли к выводу, что многие гены, идентифицированные ими в данном исследовании, вероятно, играют важную роль в процессе старения головного мозга.
Международная группа также обнаружила изменения нескольких эпигенетических маркеров (один из типов генетического переключателя), в старых стволовых клетках, которые могут способствовать ухудшению их функциональности с возрастом.
Эпигенетические маркеры – это химические метки, размещённые на ДНК и влияющие на активность определённых генов. Расположение этих маркеров в геноме меняется с возрастом, что влияет на поведение клеток. Исследователи полагают, что некоторые из этих изменений в головном мозге являются причиной замедления роста стволовых клеток мозга.
Первый автор статьи доктор Джузеппе Лупо (Giuseppe Lupo), доцент университета Сапиенцы, сказал: «Идентифицированные нами гены и регуляторы генов повреждены в нервных стволовых клетках у более старых мышей. Изучив ген Dbx2, мы показали, что эти изменения могут способствовать старению мозга за счет замедления роста стволовых клеток головного мозга и включения активности других возрастных генов».
Один из ведущих авторов исследования доктор Питер Рагг-Ганн (Peter Rugg-Gunn) из института Бабрахама сказал: «Старение, в конечном итоге, влияет на всех нас, а социальное и медицинское бремя нейродегенеративных заболеваний огромно. Понимая, как старение влияет на мозг, по крайней мере у мышей, мы надеемся идентифицировать методы выявления снижения функциональности нервных стволовых клеток.
В конце концов, мы можем найти способ замедлить или даже обратить вспять ухудшение состояния мозга — возможно, путем сброса эпигенетических переключателей — помогая большинству из нас сохранить ментальную гибкость до глубокой старости».
Доктор Эмануэле Каччи (Emanuele Cacci) из университета Сапиенцы, который также является одним из ведущих авторов работы, говорит: «Мы надеемся, что это исследование принесет пользу здоровью человека. Нам удалось ускорить часть процесса старения в нервных стволовых клетках. Изучая данные гены более детально, мы планируем попробовать обернуть вспять время для старых клеток. Если мы можем сделать это у мышей, то тоже самое возможно и у людей».
