Уничтожение сенесцентных клеток в нише стареющих стволовых клеток усиливает нейрогенез гиппокампа и когнитивную функцию у мышей, сообщают исследователи 20 января в журнале Stem Cell Reports .
«Наши результаты еще раз подтверждают мнение о том, что чрезмерное старение является движущим фактором старения, и даже уменьшение количества этих клеток в позднем возрасте может омолаживать и восстанавливать функцию ниши стволовых клеток», — говорит старший автор Дэвид Каплан из The Hospital for Health. Больные дети (SickKids) в Торонто, Канада. «Более того, они идентифицируют стволовые клетки как ключевую клеточную мишень, что потенциально объясняет широко распространенное влияние стареющих клеток на увядание тканей».
Стареющие клетки, которые постоянно останавливаются из-за хронического стресса, частично ответственны за увядание тканей во время старения. Несколько исследований показывают, что стареющие клетки также играют негативную роль в возрастных нейродегенеративных расстройствах. Но клеточные механизмы, ответственные за разрушение тканей при старении, до сих пор не совсем ясны.
Некоторые исследования указывают на то, что стволовые клетки являются мишенями для старения и функционального снижения, связанного со старением. Мозг взрослого млекопитающего содержит стволовые клетки, которые постоянно генерируют новые нейроны, важные для познания. Генерация новых нейронов в гиппокампе быстро снижается с возрастом, и это снижение связано со снижением активности стволовых клеток. Это повышает вероятность того, что возрастное накопление стареющих клеток может нарушить регуляцию нервных стволовых клеток и, таким образом, негативно повлиять на функцию мозга .
«Стволовые клетки сохраняются на протяжении всей жизни и, как и мы, подвергаются разрушительному воздействию старения, стрессовых факторов окружающей среды и износа механизмов, которые позволяют им функционировать оптимально», — объясняет Каплан. «Чтобы выжить, многие стволовые клетки возвращаются в спящее, невосприимчивое и неактивное состояние. Наша цель состояла в том, чтобы разбудить эти спящие клетки и тем самым дать им возможность выполнять свои биологические функции, которые облегчают обучение, память и восстановление мозга. ."
В новом исследовании Каплан объединился с Фредой Миллер и Полом Франклендом из SickKids, чтобы проверить идею о том, что повышенное старение в нише нервных стволовых клеток негативно влияет на нейрогенез взрослых, сосредоточив внимание на мозге мышей среднего возраста. Они наблюдали зависящее от старения накопление стареющих клеток, в основном стареющих стволовых клеток, в нише стволовых клеток гиппокампа, совпадающее со снижением нейрогенеза у взрослых. Фармакологическое удаление стареющих клеток с помощью препарата под названием ABT-263 вызвало быстрое увеличение нормальной пролиферации стволовых клеток и нейрогенеза, а генетическое удаление стареющих клеток аналогичным образом активировало стволовые клетки гиппокампа.
Этот всплеск нейрогенеза имел долгосрочные последствия у мышей среднего возраста. Через месяц после лечения ABT-263 нейроны гиппокампа у взрослых увеличились, а пространственная память, зависящая от гиппокампа, была усилена. «Сюрпризом для нас стало то, что всего одной инъекции препарата было достаточно для мобилизации нормальных стволовых клеток в гиппокампе, и это произошло всего через 5 дней», — говорит Каплан. «Вновь пробужденные стволовые клетки продолжали нормально функционировать в течение следующих 30 дней».
Эти результаты подтверждают идею о том, что зависящее от старения накопление стареющих клеток, включая стареющие стволовые клетки в нише гиппокампа, негативно влияет на нормальную функцию стволовых клеток и нейрогенез у взрослых, способствуя связанному со старением снижению когнитивных функций, зависящих от гиппокампа. Кроме того, результаты обеспечивают потенциальное объяснение наблюдаемого ранее возрастного снижения стволовых клеток гиппокампа и нейрогенеза. Большая часть стволовых клеток становится стареющей, что делает их недоступными для образования новых нейронов, и эти стареющие стволовые клетки, вероятно, неблагоприятно влияют на нейрогенез своих нестареющих соседей.
