Ученые обнаружили белок, омолаживающий стареющие клетки мозга

Нейральные стволовые клетки отвечают за создание новых нейронов, которые играют важную роль в обучении и памяти. С возрастом эти стволовые клетки постепенно теряют способность к самообновлению, что способствует ухудшению когнитивных функций.

Исследование DMTF1 в стареющих клетках мозга

Исследование возглавил доцент Онг Сек Тонг Деррик, а первым автором стал доктор Лян Яцзин из кафедры физиологии и программы трансляционных исследований здорового долголетия медицинского университета NUS. Команда намеревалась раскрыть биологические изменения, которые со временем приводят к ослаблению нервных стволовых клеток, с целью определить цели для будущих методов лечения, направленных на замедление неврологического старения.

Чтобы понять, как функционирует DMTF1, исследователи исследовали нервные стволовые клетки, полученные от человека, а также на лабораторных моделях, предназначенных для имитации преждевременного старения. Они использовали анализ связывания генома и транскриптома, чтобы определить, как DMTF1 влияет на активность генов. Ключевым моментом было то, как этот белок взаимодействует со стволовыми клетками, пострадавшими от дисфункции теломер. Теломеры — это защитные концы хромосом, которые постепенно укорачиваются каждый раз, когда клетка делится. Это сокращение широко признано маркером старения.

Восстановление регенерации старых стволовых клеток

Команда обнаружила, что уровни DMTF1 были значительно снижены в «старых» нервных стволовых клетках. Когда они восстановили экспрессию DMTF1, клетки восстановили способность к регенерации. Это говорит о том, что DMTF1 может служить многообещающей терапевтической мишенью для восстановления функции стволовых клеток в стареющем мозге.

Дальнейший анализ показал, как DMTF1 оказывает свое воздействие. Белок регулирует вспомогательные гены (Arid2 и Ss18), которые ослабляют плотно упакованную ДНК, позволяя генам, связанным с ростом, стать активными. Без этих генов-помощников нервные стволовые клетки не могут эффективно обновляться.

«Нарушение регенерации нервных стволовых клеток уже давно связано с неврологическим старением. Неадекватная регенерация нервных стволовых клеток подавляет образование новых клеток, необходимых для поддержки функций обучения и памяти. Хотя исследования показали, что дефектную регенерацию нервных стволовых клеток можно частично восстановить, ее основные механизмы остаются плохо изученными», — сказал доцент Онг. «Понимание механизмов регенерации нервных стволовых клеток обеспечивает более прочную основу для изучения возрастного снижения когнитивных функций».

Потенциальные методы лечения для замедления старения мозга

Результаты показывают, что стратегии, разработанные для повышения уровня DMTF1 или усиления его активности, потенциально могут обратить вспять или задержать снижение функции нервных стволовых клеток, связанное со старением.

Хотя текущие результаты основаны в основном на экспериментах in vitro, исследователи планируют выяснить, может ли усиление DMTF1 увеличить количество нервных стволовых клеток и улучшить обучение и память в условиях, связанных с укорочением теломер и естественным старением, без повышения риска опухолей головного мозга. В долгосрочной перспективе команда надеется идентифицировать небольшие молекулы, способные безопасно стимулировать активность DMTF1 для омоложения стареющих нервных стволовых клеток.

«Наши результаты показывают, что DMTF1 может способствовать размножению нервных стволовых клеток при неврологическом старении», — сказал доктор Лян. «Хотя наше исследование находится в зачаточном состоянии, результаты обеспечивают основу для понимания того, как молекулярные изменения, связанные со старением, влияют на поведение нервных стволовых клеток и могут в конечном итоге способствовать разработке успешных методов лечения».