Белки, способные ускорить замедлившийся с возрастом процесс восстановления тканей

С возрастом способность организма к восстановлению после травм и болезней снижается. Исследователи из UCSF обнаружили регуляторы генов — белки, которые включают и выключают гены, — способные восстановить способность стареющего организма к самовосстановлению.

Роль фибробластов в старении

Учёные изучили фибробласты — клетки, которые создают внеклеточный матрикс, придающий форму и структуру нашим органам.

Фибробласты поддерживают этот каркас, несмотря на естественный износ, болезни и травмы. Однако со временем их активность замедляется, что негативно сказывается на организме.

Исследование выявило характерные признаки снижения активности в том, как старые фибробласты экспрессируют свои гены. Вычислительный анализ этих изменений позволил учёным определить набор регуляторов генов, известных как факторы транскрипции, которые потенциально могут обратить вспять эти возрастные изменения и некоторые последствия старения.

Обращение возрастного упадка у мышей

«Изменяя экспрессию генов с помощью идентифицированных нами факторов транскрипции, мы заставили старые фибробласты вести себя как молодые, что улучшило здоровье старых мышей», — сообщил Хао Ли, профессор биохимии и биофизики UCSF и старший автор статьи, опубликованной 9 января в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Команда Ли сначала сравнила экспрессию генов у молодых и старых фибробластов, растущих в чашках Петри, и с помощью компьютерного моделирования выяснила, какие факторы транскрипции управляют этим типом старения.

Затем они использовали CRISPR, чтобы заставить эти факторы транскрипции придать старым фибробластам профиль экспрессии генов, характерный для молодых клеток.

Корректировка уровня любого из 30 факторов транскрипции запускала «молодую» экспрессию генов в старых фибробластах. Изменение уровней четырёх из этих факторов также улучшило метаболизм старых фибробластов и их способность к делению.

В сотрудничестве с Солом Виледой, адъюнкт-профессором анатомии UCSF, они продемонстрировали, что повышенный уровень фактора EZH2 омолодил печень 20-месячных мышей (что эквивалентно примерно 65 человеческим годам). Это обратило вспять фиброз печени, сократило вдвое количество накопленного в печени жира и улучшило толерантность к глюкозе.

Значение для будущих исследований старения

«Наша работа открывает захватывающие новые возможности для понимания и, в конечном итоге, обращения вспять возрастных заболеваний», — сказала Джанин Сенгстак, руководившая проектом в качестве аспирантки в лаборатории Ли и являющаяся первым автором статьи.

Среди других авторов — Цзяшунь Чжэн, Туран Агаев, Грегор Биери, Майкл Мобараки, Цзюэ Линь и Чанхуэй Дэн.