Первая в мире успешная идентификация и характеристика сенесцентных клеток in vivo

Клеточное старение (сенесценция) — это состояние необратимой остановки клеточного цикла, изначально описанное для клеток в культуре. Оно играет ключевую роль в возрастной дисфункции органов и таких возрастных заболеваниях, как рак, однако патогенез in vivo во многом неясен.

Исследовательская группа под руководством профессора Макото Наканиши из Института медицинских наук Токийского университета создала модель мыши p16-Cre ERT2 -tdTomato для характеристики in vivo клеток с высоким уровнем p16 на уровне единичной клетки.

Они обнаружили, что tdTomato-положительные клетки с высоким p16 присутствуют во всех органах, и их количество увеличивается с возрастом. Также было установлено, что эти клетки не способны к пролиферации и имеют период полувыведения от 2,6 до 4,2 месяцев в зависимости от исследуемой ткани.

Одноклеточная транскриптомика печени и почек показала, что клетки с высоким p16 присутствуют в различных типах клеток, хотя наиболее доминируют в эндотелии печени и в эпителии проксимальных и дистальных канальцев почек, и что эти клетки демонстрируют гетерогенные сенесцент-ассоциированные фенотипы.

Более того, элиминация клеток с высоким p16 улучшала состояние при неалкогольном стеатогепатите, уменьшая жировую дистрофию печени и инфильтрацию иммунными клетками.

Эти результаты были опубликованы в журнале Cell Metabolism 18 сентября 2020 года.

Сенесцентные клетки обнаружены в почках, легких, печени, сердце и мозге

Согласно данным исследовательской группы, для изучения локализации сенесцентных клеток мышам среднего возраста вводили тамоксифен (TAM). Было обнаружено, что эти клетки можно детектировать во всех исследованных органах: почках, легких, печени, сердце, мозге и др.

Кроме того, исследование показало, что отдельные сенесцентные клетки не пролиферируют, но их общее количество во всех органах значительно увеличивается с возрастом.

Также было продемонстрировано, что неалкогольный стеатогепатит (NASH) значительно улучшался при удалении сенесцентных клеток из печени и почек. Это интересный результат с точки зрения профилактики и лечения NASH.

Вклад в дальнейшее выяснение причин старения человека и разработку антивозрастной терапии

Эти результаты показали, что сенесцентные клетки in vivo разнообразны и зависят от типа клетки-предшественника и стимула.

Новая модель мыши и одноклеточный анализ, разработанные командой, предоставляют мощный инструмент для обнаружения ранее неизвестных функций сенесценции in vivo.

Ведущий ученый профессор Наканиши заявил: «Это первые в мире результаты, показывающие комплексные транскриптомные профили отдельных сенесцентных клеток in vivo, и мы надеемся, что они внесут вклад в дальнейшее выяснение причин старения человека и разработку антивозрастной терапии».