Учёные из Сингапура открыли факторы омоложения

Учёные из Института генома Сингапура (GIS) A*STAR обнаружили в яйцеклетках факторы метаболического омоложения. Это открытие углубляет понимание того, как клеточный метаболизм меняется при старении и при омоложении после оплодотворения яйцеклетки.

Новое исследование GIS предполагает, что старые митохондрии — кислородпотребляющие «энергостанции» клеток — являются препятствием для клеточного омоложения. Настраивая ген Tcl1, которого много в яйцеклетках, исследователи смогли подавить старые митохондрии, чтобы усилить процесс соматического репрограммирования, превращающий взрослые клетки в эмбрионоподобные стволовые клетки.

Учёные выяснили, что Tcl1 выполняет свою работу, подавляя митохондриальную полинуклеотидфосфорилазу (PnPase), тем самым ингибируя рост и метаболизм митохондрий.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell Reports.

Чтобы восполнить пробел в эффективности репрограммирования, команда GIS под руководством докторов Кхау Сви-Линг, Лим Бинг и Нг Ших-Чан объединила факторы ооцитов (яйцеклеток) с системой репрограммирования iPSC (индуцированных плюрипотентных стволовых клеток). Их скрининг, основанный на биоинформатике, выявил два гена: Tcl1 и его «кузена» Tcl1b1. Более глубокое исследование показало, что гены Tcl1 действуют через митохондриальный фермент PnPase.

«Мы были весьма удивлены, потому что никто не думал, что ключом к репрограммирующей силе ооцита окажется митохондриальный фермент. Общепринятая точка зрения в области стволовых клеток предполагала, что это должны быть какие-то другие сигнальные гены», — сказал соответствующий автор исследования доктор Нг Ших-Чан.

Tcl1 — это цитоплазматический белок, который связывается с митохондриальным ферментом PnPase. Удерживая PnPase в цитоплазме, Tcl1 предотвращает его попадание в митохондрии, подавляя его способность стимулировать рост и метаболизм митохондрий. Таким образом, увеличение Tcl1 подавляет рост и метаболизм старых митохондрий во взрослых клетках, усиливая соматическое репрограммирование.

Расшифровка тайны факторов репрограммирования в ооцитах — важная веха. Эти новые данные могут повысить эффективность альтернативных, не основанных на ооцитах методов iPSC для:

• банкинга стволовых клеток,
• регенерации органов и тканей,
• а также углубить понимание того, как клеточный метаболизм омолаживается после оплодотворения.

Это может помочь в решении проблем старения и фертильности в современных обществах.