какие органы стареют особенно быстро? «клетка» обнаруживает скрытый «двигатель» старения
2024-09-23
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
▎отредактировано командой контента wuxi apptec. с возрастом различные ткани и органы, составляющие тело, стареют не одновременно. многие люди могут заметить признаки старения на коже и волосах. фактически, некоторые органы тела стареют быстрее, чем кожа.например, печень, как крупнейший метаболический орган в организме человека, является одним из органов, который несет на себе основную тяжесть процесса старения.печеньон демонстрирует типичные явления старения, такие как усиление воспаления и фиброза, ослабление способности к регенерации и снижение способности к восстановлению после травмы, что приводит к снижению метаболической функции и антистрессовой способности.почему некоторые органы стареют быстрее, долгое время озадачивало ученых. поиск ответа на этот вопрос, вероятно, предоставит методы целенаправленного вмешательства для замедления старения. недавно в ведущем академическом журнале cell исследовательская группа, состоящая из представителей женевского университета, университетской больницы берна и других учреждений швейцарии, обнаружиланезаметный фактор: мутации, скрытые в некодирующих участках днк. эти мутации нелегко обнаружить, но они могут объяснитьпочему такие органы, как печень и почки, стареют быстрее, чем другие органы (например, кожа и кишечник)。в молекулах днк белоккодирующие гены составляют лишь небольшую часть, а большая часть остальных принадлежит некодирующим участкам. некодирующие области когда-то считались бесполезной «мусорной днк», но после углубленного исследования ученые обнаружили, что некодирующие области участвуют в регуляции или организации экспрессии генов и очень важны для того, когда и где белки появляются правильно. теперь, благодаря достижениям в технологии секвенирования, исследователи могут выявлять мутации в некодирующих регионах и анализировать их последствия.когда днк повреждается и мутирует, системы восстановления предотвращают накопление ошибок. ошибки в кодирующих областях можно обнаружить при транскрипции гена в рнк (т. е. при активации гена). ошибки в некодирующих областях обнаруживаются при репликации днк при обновлении клеток.
в таких органах, как кожа и кишечник, которые часто контактируют с внешней средой, клетки склонны к изнашиванию, а частота обновления очень высока. это «еженедельное обновление», а репликация днк, напротив, происходит часто. частота обновления клеток таких тканей, как печень и почки, очень низкая. гораздо ниже, она обычно реплицируется всего несколько раз в год, а мутации днк в некодирующих областях обнаружить нелегко.в этом исследовании авторы использовали печень мыши в качестве объекта исследования и обнаружили связь между этими скрытыми мутациями и старением органов. исследователи выполнили частичные резекции печени на молодых и старых мышах соответственно и наблюдали за процессом репликации днк, инициируемым в молодой и старой печени во время регенерации после операции. в документе отмечается, чтоэто первое экспериментальное исследование кинетики репликации днк in vivo в физиологических условиях.。▲схематическая диаграмма этого исследования (источник изображения: ссылка [1])они обнаружили, что у молодых мышейсайт активации начала репликации (запуск источника) очень четкий и расположен в некодирующей области днк. большинство из них находятся на расстоянии от 10 до 50 т.п.н. выше или ниже соответствующего гена., эта позиционная особенность справедлива и для клеток человека. у старых мышей, хотя расположение начала репликации такое же, эффективность активации начала репликации значительно снижается, что сопровождается реакцией на стресс репликации днк.дальнейший анализ показал, что некодирующая область днк старых мышей накопила слишком много мутаций, в том числе в начале репликации. когда необходимо инициировать репликацию днк.ключевой киназный белок atr контрольной точки повреждения срабатывает как система сигнализации., предотвращают репликацию днк и тем самым предотвращают пролиферацию клеток, что приводит к деградации функций клеток и старению тканей.когда исследователи использовали ингибиторы atr, чтобы «обезвредить» сигнал тревоги и активировать источник репликации днк во время регенерации печени у старых мышей, хотя эффективность инициации репликации удалось восстановить, это не увеличило долю клеток печени, вступающих в клеточный цикл, до такой степени. молодых мышей, что также приводит к воспалительной реакции в печени.источник изображения: 123rf
основываясь на этих результатах, авторы исследования предполагают: «если старение является репликативным стрессом, вызванным скрытым повреждением днк, это может объяснить, почему медленно пролиферирующие органы, такие как печень, имеют более низкие темпы роста, чем быстро пролиферирующие ткани, такие как кишечник». ». поскольку в печени клетки длительное время находятся в состоянии покоя,чрезмерные загадочные повреждения накопились в некодирующих областях, включая достаточные повреждения днк в начале репликации, что привело к увеличению давления репликации в клетках.напротив, если клетки часто обновляются, повреждения накапливаются нелегко, и источник репликации может лучше поддерживать эффективность;основываясь на приведенных выше выводах, автор далее указал на идеи по предотвращению старения. автор полагает, что,не само скрытое повреждение днк вызывает старение, а реакция клетки на это повреждение.. клеточное старение может произойти, когда клетки пытаются реплицировать свою днк в условиях стресса репликации днк. следовательно, восстановление скрытых повреждений днк до начала репликации может помочь избежать старения.
[1] джакомо г. россетти и др., динамика репликации днк in vivo раскрывает зависящий от старения репликационный стресс, cell (2024). doi: 10.1016/j.cell.2024.08.034.
отказ от ответственности: команда разработчиков wuxi apptec фокусируется на представлении результатов глобальных биомедицинских исследований в области здравоохранения. эта статья предназначена только для обмена информацией. мнения, выраженные в статье, не отражают позицию wuxi apptec и не означают, что wuxi apptec поддерживает или выступает против точек зрения, выраженных в статье. эта статья не является рекомендацией по лечению. если вам нужна консультация по вариантам лечения, обратитесь в обычную больницу.
