Mokslininkai iš RIKEN Biosistemų dinamikos tyrimų centro (BDR) nustatė pagrindinius chromosomų struktūros ir genų ekspresijos pokyčius, kurie turi įtakos kamieninių ląstelių funkcijai senėjimo metu. Naudodami vaisines muses, jie nustatė, kad šie pokyčiai lėmė kamieninių ląstelių išsekimą, o tai neleidžia kamieninėms ląstelėms daugintis.
Išvados, paskelbtos m iScience rugsėjo 9 d., pateikti pirmuosius nepriklausomo išsekimo signalo įrodymus ir sustiprinti mūsų supratimą apie tai, kaip pažeidžiama subtili pusiausvyra tarp kamieninių ląstelių išsekimo ir proliferacijos normaliam senėjimui.
Kai pažeidžiami tokie organai kaip inkstai ar žarnos, juose esančios kamieninės ląstelės dauginasi ir virsta specifinėmis organo dalimis, kurias reikia pakeisti. Gyvūnams, įskaitant žmones, senstant, šis procesas gali sutrikti.
Kartais kamieninės ląstelės gali ir toliau nekontroliuojamai dalytis, todėl jų skaičius gali būti per didelis, o tai gali sukelti vėžį. Kitais atvejais jie gali išeikvoti ir prarasti gebėjimą dalytis, užkertant kelią audinių atstatymui. Ši būklė vadinama kamieninių ląstelių išsekimu.
Žmonėms, nors kamieninių ląstelių dauginimasis molekuliniu lygmeniu yra gana gerai suprantamas, išsekimas iš esmės išlieka paslaptis. Anksčiau Sa Kan Yoo iš RIKEN BDR nustatė, kaip vaisinių muselių žarnyno kamieninės ląstelės senstant tampa vėžinėmis. Naudodama tą pačią eksperimentinę sistemą, naujajame tyrime komanda išbandė savo teoriją, kad taip pat egzistuoja nuo proliferacijos nepriklausomas kamieninių ląstelių išsekimo mechanizmas.
Jie išanalizavo chromatino struktūrą vaisinės muselės žarnyno kamieninėse ląstelėse ir rado chromatino regioną, kuris senėjimo metu dažnai užsidaro ir neleidžia susidaryti šio DNR regiono koduojamam reguliatoriui. Kadangi ced-6 yra genas, kurio ekspresiją paprastai kontroliuoja šis reguliatorius, jie vėliau įvertino ced-6 ekspresiją naudodami RNR seką. Kaip ir tikėtasi, jie nustatė, kad ced-6 ekspresija sumažėjo senstant.
Norėdami nustatyti, ar yra ryšys tarp šio geno ir kamieninių ląstelių išsekimo, jie blokavo jo ekspresiją. Ši intervencija veiksmingai sustabdė su amžiumi susijusį kamieninių ląstelių dauginimąsi, o tai rodo, kad paprastai šie genai apsaugo nuo kamieninių ląstelių išsekimo.
Jie taip pat atrado, kad ced-6 blokavimas gali sukelti kamieninių ląstelių išsekimą bet kuriame amžiuje. Kai pažeidžiamos žarnyno ląstelės, kamieninės ląstelės paprastai dauginasi, diferencijuojasi ir pakeičia pažeistą audinį. Tačiau kai tyrėjai tyčia pažeidė žarnyno ląsteles ir užblokavo ced-6, jie nepastebėjo kamieninių ląstelių dauginimosi.
Tai rodo, kad išsekimas, kurį sukelia blokuojant ced-6 arba kitus to paties reguliatoriaus valdomus genus, neapsiriboja vyresnio amžiaus žmonėmis, bet tikriausiai yra bendras procesas, kuris gali būti aktyvus bet kuriuo metu, kad padėtų išlaikyti pusiausvyrą, kai per daug daugėja. aukštas.
„Mūsų išvados leis pasiekti naujų senėjimo tyrimų pažangos“, – sako Yoo. „Vaisinių muselių kamieninių ląstelių išsekimo mechanizmų supratimas suteikia vertingų įžvalgų apie senėjimo procesą plačiau ir gali pasiūlyti užuominų apie tai, kaip senėjimas veikia žmonių kamienines ląsteles. Kitas žingsnis yra nustatyti, ar panašūs pokyčiai vyksta žmogaus kamieninėse ląstelėse, kai jos sensta. “.