Какого возраста ваши органы? К удивлению учёных, органы состоят из смеси молодых и старых клеток
Исследователи из Института Солка обнаружили, что мозг, печень и поджелудочная железа мышей содержат популяции клеток и белков с чрезвычайно долгим сроком жизни — некоторые столь же стары, как и нейроны. Результаты, демонстрирующие «возрастной мозаицизм», были опубликованы в Cell Metabolism 6 июня 2019 года.
Неожиданное открытие: Учёные обнаружили клеточные структуры, которые по возрасту практически равны организму, в котором они находятся. Это указывает на бо́льшую сложность, чем предполагалось ранее.
Методология: Команда использовала комбинацию изотопного мечения с гибридным методом визуализации (MIMS-EM) для определения возраста клеток и белков у молодых и старых грызунов.
Результаты по органам:
- Мозг: Как и ожидалось, нейроны были старыми. К удивлению, эндотелиальные клетки, выстилающие кровеносные сосуды, также оказались столь же старыми.
- Поджелудочная железа: Продемонстрировала яркий пример возрастного мозаицизма. Например, некоторые инсулин-продуцирующие бета-клетки были молодыми (делились), а другие — долгоживущими. Дельта-клетки вообще не делились.
- Печень: Вопреки ожиданиям о регенерации, большинство гепатоцитов у здоровых взрослых мышей были старыми, в то время как клетки сосудов и звездчатые клетки — короткоживущими.
Молекулярный уровень: В долгоживущих клетках наблюдался мозаицизм и у белковых комплексов. Например, первичные цилии нейронов и бета-клеток содержали белковые домены разного возраста. В клетках печени долгоживущих белков не обнаружилось.
Значение: Новые методы визуализации позволяют точно определять возраст клеток и их структур. Это открывает возможности для изучения механизмов поддержания и репарации клеток, а также влияния возрастных изменений на здоровье и развитие болезней.
Цель: Использовать эти знания для предотвращения возрастного угасания органов с ограниченным обновлением клеток, таких как мозг, поджелудочная железа и сердце.
Дальнейшие планы: Учёные намерены изучить срок жизни нуклеиновых кислот и липидов, а также связь возрастного мозаицизма с такими заболеваниями, как диабет 2-го типа.