В исследовании, опубликованном 2 марта, ученые из Ульмского университета в Германии и медицинского центра детской больницы Цинциннати в США предлагают омолаживать нишу костного мозга, в которой создаются HSC. По словам авторов исследования, это может означать более молодые действующие HSC, которые образуют более здоровые клетки крови, повышенный иммунитет у пожилых людей и лучший механизм защиты от некоторых видов рака.Проводя исследования на мышах, ученые указывают на клетки костного мозга, называемые остеобластами, которые помогают формировать кость. Остеобласты вырабатывают белок под названием остеопонтин, который важен для поддержки активной среды костного мозга при создании кроветворных HSC.
«Мы показываем, что место, где образуются HSC в костном мозге, теряет остеопонтин при старении, но если вы вернете недостающий белок кроветворным клеткам, они внезапно омолаживаются и начинают действовать моложе», — говорит Хартмут Гейгер, доктор философии, ведущий исследователь в Институт молекулярной медицины и Исследовательского центра старения при Ульмском университете и Отдел экспериментальной гематологии и биологии рака Детского центра Цинциннати. «Наше исследование указывает на захватывающие новые способы улучшить иммунную систему и, возможно, снизить риск рака крови при старении за счет терапевтического воздействия на место, где образуются стволовые клетки крови».По словам авторов, поскольку исследование проводилось на мышах, его результаты на данном этапе не могут быть распространены на клиническое лечение пациентов.
Но данные дают интересные выводы, которые однажды могут принести пользу здоровью человека.Искажение времени костного мозгаИсследователи провели ряд экспериментов, чтобы проверить формирование и жизнеспособность клеток в микроокружении костного мозга и рядом с ним. В одном из тестов на стареющих мышах изучали образование клеток стромы эндоста, которые образуют тонкий слой соединительной ткани на внутренней поверхности костей.
В другом эксперименте отслеживали уровни остеопонтина и других белков, связанных с отдельными клетками костного мозга в процессе старения.Авторы исследования говорят, что они наблюдали снижение продукции остеобластов и других клеток стромы в эндосте у старых мышей. Они также наблюдали снижение уровня белка остеопонтина в костном мозге старых животных, что, как они отмечают, было связано со снижением активности и функции кроветворных HSC.Преодоление процесса старения ниши
Ученые продолжили предыдущие эксперименты, трансплантировав клетки костного мозга от старых мышей (19-21 месяц) молодым мышам (от 8 до 10 недель). В двух других экспериментах авторы также трансплантировали старые HSC от старых мышей более молодым мышам и обрабатывали старые HSC рекомбинантной формой белка остеопонтина.Авторы сообщают, что трансплантация более молодым животным заставила клетки действовать более молодым, более жизнеспособным образом. Это включает в себя наличие меньшего количества HSC с большим потенциалом для образования различных типов клеток крови, включая более крупные популяции B- и T-клеток и меньшую продукцию миелоидных клеток.
Авторы также наблюдали, как старые HSC, обработанные рекомбинантным остеопонтином, восстанавливали свои юношеские характеристики и способность образовывать различные типы клеток крови. Также наблюдалось снижение передачи сигналов протеина Cdc42, протеина, который, как ранее показали Гейгер и его команда, вызывает старение HSC.Уровень остеопонтина снижается не только в нише костного мозга, но и в крови при старении.
В продолжение текущего исследования исследователи изучают возможность использования заместительной остеопонтиновой терапии у мышей для противодействия влиянию стареющей ниши непосредственно у животных.