Учёные раскрыли возможный секрет устойчивости голых землекопов к старению

Голые землекопы (Heterocephalus glaber) — самые долгоживущие грызуны с продолжительностью жизни более 37 лет. Они обладают уникальной способностью замедлять старение и противостоять возрастным заболеваниям, включая рак, но молекулярные механизмы этой устойчивости оставались неясными.

Новое исследование японских учёных выявило у этого вида уникальный, специфичный для вида механизм «естественного сенолиза» — удаления стареющих клеток. Он связан с метаболизмом серотонина и сигнальной осью INK4a-RB. Работа опубликована в The EMBO Journal.

Роль клеточного старения

Клеточное старение (сенесценция) — это необратимая остановка деления клеток, которая прогрессирует с возрастом. Сенесцентные клетки накапливаются в тканях, способствуя хроническому воспалению и нарушая их функцию. Однако их роль в старении голых землекопов была изучена плохо.

Эксперименты in vitro и in vivo

Исследователи из Университета Кумамото под руководством профессора Кёко Миура использовали доксорубицин для индукции клеточного старения в фибробластах кожи голых землекопов и мышей in vitro.

  • У клеток обоих видов старение приводило к остановке клеточного цикла с активацией факторов INK4a и RB.
  • Ключевое отличие: только у клеток голых землекопов это постепенно и значительно активировало гибель клеток (апоптоз), что указывало на механизм удаления стареющих клеток.

Механизм «естественного сенолиза»

Дальнейший анализ показал:

  1. В нестареющих фибробластах голых землекопов накапливается серотонин.
  2. При индукции старения фермент моноаминоксидаза (MAO), высокоактивный в сенесцентных клетках землекопов, метаболизирует серотонин в 5-гидроксииндолуксусную кислоту (5-HIAA).
  3. Этот процесс высвобождает большое количество перекиси водорода (H2O2).
  4. Окислительный стресс от H2O2 предрасполагает стареющие клетки землекопов к гибели, приводя к сенолизу.
  5. Добавление ингибиторов MAO и антиоксидантов подавляло гибель клеток в фибробластах землекопов, подтверждая гипотезу.

Эксперименты in vivo на лёгких мышей и землекопов с использованием блеомицина дали согласованные результаты: ингибитор MAO подавлял гибель клеток и увеличивал количество сенесцентных клеток только в лёгких землекопов.

Выводы и перспективы

Исследование предполагает, что опосредованная осью INK4a-RB гибель клеток может способствовать удалению сенесцентных клеток у голых землекопов, помогая им противостоять возрастной дегенерации.

«Это открытие эволюционного, специфичного для вида механизма "естественного сенолиза" может стать обоснованием для удаления стареющих клеток как терапевтической стратегии против старения», — отмечает профессор Миура.

Для разработки более безопасных и целевых сенолитических препаратов необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, какие именно стареющие клетки, когда и как следует удалять.