Предзапрограммированное старение: ген-контролируемый рост в молодости запускает старение кроветворных клеток в позднем возрасте

Исследователи из Института старения Лейбница — Института Фрица Липманна (FLI) обнаружили генный механизм, ответственный за старение кроветворных стволовых клеток. Ген Igf2bp2 важен в молодости для полной функции этих клеток, активируя их рост и метаболизм. Однако при отсутствии гена связанная со старением потеря функции стволовых клеток неожиданно уменьшается. Таким образом, старение кроветворных стволовых клеток, по-видимому, уже предопределено их ген-управляемым ростом в молодости.

Фактор роста Igf2bp2 контролирует функцию кроветворных клеток в раннем возрасте

Исследование на мышах показало, что фактор роста Igf2bp2 контролирует функцию кроветворных стволовых клеток в молодом возрасте, активируя их метаболизм и рост. В позднем возрасте ген "замолкает". Примечательно, что у мышей с мутацией этого гена снижается возрастная потеря функции кроветворных клеток в старости, даже несмотря на его неактивность. Это указывает, что функция гена Igf2bp2 в ранней жизни приводит к старению клеток.

Старение кроветворных клеток может быть предзапрограммировано в клеточной памяти

Результаты предполагают, что активация роста и метаболизма у молодых мышей предопределяет последующую потерю функции кроветворных стволовых клеток и "вписывает" это в клеточную память. Igf2bp2 стимулирует рост и метаболическую активность в молодости, но эти процессы способствуют возрастной дисфункции клеток в поздней жизни.

"Определённая активность роста и метаболизма необходима для нормального развития наших кроветворных стволовых клеток. Однако эти два процесса одновременно "впечатываются" в наши клетки как своего рода память и затем способствуют потере функции клеток в позднем возрасте", — поясняет профессор К. Ленхард Рудольф.

Механизмы этой клеточной памяти ещё largely неизвестны, но их понимание может открыть путь к новым терапиям для улучшения здоровья в старости.

Новая подгруппа кроветворных стволовых клеток

В сотрудничестве с системным биологом профессором Адамом Л. Маклином был идентифицирован новый подтип кроветворных стволовых клеток, демонстрирующий особенно сильную активность Igf2bp2-зависимого метаболизма и роста у молодых мышей.

Исследователи полагают, что фаза активности гена Igf2bp2 в молодости может запускать формирование "памяти" в клетках, что позже способствует дисфункции кроветворной системы. Ведущий автор исследования, доктор Миаомяо Суо, считает, что значительную роль здесь могут играть химические изменения генетической информации, или эпигенетические факторы.

"Мы стареем, потому что растем. Мы не можем этого избежать. Но в будущем, возможно, станет реальным стереть клеточную память о метаболической и ростовой активности, тем самым улучшив процесс старения", — заключает профессор Рудольф.

Исследование опубликовано в журнале Blood.