Гены регенерации из других видов подавляют старение у плодовых мушек
Исследователи из Высшей школы фармацевтических наук Токийского университета и их коллеги перенесли в геном обычной плодовой мушки (Drosophila melanogaster) гены от простых организмов, способных к регенерации тела. Плодовые мушки — более сложные животные, не обладающие такой способностью. Команда обнаружила, что перенесённый ген подавил возрастную проблему в кишечнике мух. Результаты показывают, что изучение генов, специфичных для животных с высокой регенеративной способностью, может раскрыть новые механизмы омоложения функции стволовых клеток и продления здоровой жизни неродственных организмов.
Исследование опубликовано в BMC Biology.
«У животных, способных к регенерации всего тела, таких как плоские черви и медузы, определённые гены могут способствовать регенерации и поддержанию долгосрочных функций стволовых клеток. Напротив, млекопитающие и насекомые с ограниченными регенеративными способностями, возможно, утратили эти гены в ходе эволюции», — пояснил доцент Юитиро Накадзима.
В исследовании учёные сфокусировались на группе генов, уникальных для животных с высокой регенеративной способностью, — генах, кодирующих JmjC-домен, специфичные для высокорегенеративных видов (HRJDs). Их перенесли в плодовую мушку, чтобы проверить эффект.
Ожидалось, что модифицированные мушки смогут регенерировать ткани при повреждении, но этого не произошло. Однако эксперт по кишечнику плодовых мушек Хироки Нагаи заметил другой эффект.
Ключевые открытия:
- HRJDs усиливали деление кишечных стволовых клеток у мух.
- Одновременно они подавляли неправильную дифференцировку кишечных клеток у старых мух.
- Это контрастирует с действием, например, антибиотиков, которые также подавляют неправильную дифференцировку, но при этом угнетают и деление стволовых клеток.
- Благодаря этому HRJDs оказали измеримое влияние на продолжительность жизни плодовых мух.
«Это открывает дверь или, по крайней мере, даёт подсказки для разработки новых стратегий против старения. Ведь на клеточном уровне кишечник человека и насекомых удивительно схож», — отметил Накадзима.
Ограничения и перспективы:
- Молекулярные механизмы работы HRJDs остаются неясными. Неизвестно, работают ли они сами по себе или в комбинации с другими компонентами.
- Модифицированные плодовые мушки теперь служат ценным инструментом для изучения беспрецедентных механизмов омоложения стволовых клеток.
- Поскольку у человека активность кишечных стволовых клеток также снижается с возрастом, это исследование является многообещающим направлением для клеточной терапии на основе стволовых клеток.