Исследователи создали атлас стареющих клеток плодовых мушек. Это позволило им показать, что разные типы клеток стареют с разной скоростью, при этом часто в них снижается число экспрессируемых генов. Исследование опубликовано в журнале Science.
По мере старения постепенно нарушается работа органов. Вместе с тем повышается риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, рака, нейродегенеративных заболеваний. В настоящее время ученые активно исследуют, как именно происходит старение.
Международная команда ученых создала атлас стареющих клеток дрозофил — плодовых мушек. Исследователи охарактеризовали процесс старения в 163 типах клеток. Образцы отбирались у особей в возрасте 30, 50 и 70 дней. В каждую временную точку ученые проводили секвенирование РНК отдельных ядер. Это позволило исследователям проанализировать изменения в экспрессии генов в отдельных клетках, происходящих из разных органов, и сравнить их с клетками молодых мушек (возраст 5 дней). При анализе ученые рассматривали четыре параметра старения: изменения в составе клеток; число дифференциально экспрессируемых генов; изменения в числе экспрессируемых генов; нарушения идентичности клеток. Оказалось, что по мере старения мушек все перечисленные параметры меняются специфически для конкретного типа клеток.
Ученые выяснили, что по мере старения меняется состав клеток в теле мушек. Жировые клетки увеличиваются в числе, тогда как количество мышечных клеток снижается. Число нейронов, однако, практически не меняется в течение жизни мушек. Исследователи также выяснили, что у 80% типов клеток по мере старения снижается число экспрессируемых генов, тогда как у остальных 20% — повышается. Среди всех клеток у жировых наиболее сильно видна разница между генами, экспрессируемыми в молодости и в старости. Кроме того, по мере старения меняется экспрессия маркеров, говорящих о принадлежности клетки к тому или иному типу. Так, в мышечных клетках снижается экспрессия маркера Nig1 у старых мушек по сравнению с молодыми.
Ученые пришли к выводу, что все исследованные ими параметры старения специфичны для того или иного типа клеток и нет ни одного универсального параметра, который был бы применим ко всем клеткам. Зато эксперты выделили паттерны старения, специфические для разных типов клеток. На основе этого ученые смогут предположить, на какой стадии находится та или иная клетка, что позволит сделать выводы о статусе всего организма вне зависимости от его возраста. Важно, что дрозофилы часто используются для моделирования болезней людей, так как примерно 75% генов, связанных с человеческими болезнями, есть и у плодовых мушек. Поэтому на основе этого атласа старения можно будет проводить дальнейшие исследования о том, как разные факторы, такие как диета, лекарства или болезни, влияют на статус организма.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
