- 20,329
- 46
- 8 Ноя 2022
От 18 до 100 лет: наконец мы можем проследить, что годы делают с нашими клетками.
Исследователи представили самый подробный на сегодняшний день обзор того, как старение отражается на работе генов в разных тканях человека. В центре внимания оказались эпигенетические процессы, прежде всего метилирование ДНК — присоединение или удаление метильных групп, регулирующих активность генов. С возрастом эта система становится менее точной, что ведёт к сбоям в экспрессии, снижению функций органов и росту уязвимости к заболеваниям.
Группа под руководством Нира Эйнона из Университета Монаша (Австралия) проанализировала более 15 тысяч образцов из 17 типов тканей, охватывающих возраст от 18 до примерно 100 лет. Для каждого образца было изучено около 900 тысяч потенциальных участков метилирования. Итогом стал открытый атлас эпигенетических изменений, показывающий, как старение по-разному затрагивает органы и где можно выделить общие маркеры.
Результаты показали, что скорость и характер накопления изменений различаются. В среднем уровень метилирования в шейке матки составляет 35 процентов, в коже — 48, в мышцах — 51, в сердце — 53, в желудке — 57, а в сетчатке — 63 процента. В большинстве тканей с возрастом число метильных групп растёт, но в скелетных мышцах и лёгких, наоборот, снижается. Это подтверждает, что у каждой ткани есть собственная траектория старения.
Кроме различий между органами, исследователи искали универсальные признаки. Они обнаружили, что в ряде генов — таких как HDAC4 и семейство HOX, связанных с клеточным старением и функциональным спадом, а также MEST, влияющий на обмен веществ и связанный с диабетом и ожирением, — происходят схожие изменения метилирования в разных тканях. Особенно выделилось семейство PCDHG : его повышенное метилирование наблюдалось сразу в нескольких органах и, как показывают ранние исследования, связано с уменьшением объёма белого вещества в мозге и ускоренным когнитивным снижением.
Соавтор работы Максю Жак из Университета Монаша подчёркивает, что созданный атлас поможет лучше понять молекулярные механизмы старения. Подход открывает возможность не бороться с каждой возрастной болезнью по отдельности, а воздействовать на общий биологический процесс, лежащий в их основе.
Авторы признают, что их анализ охватывает лишь часть — около 900 тысяч — из примерно 30 миллионов потенциальных эпигенетических участков генома. Однако даже эта выборка позволяет формулировать гипотезы о ключевых механизмах. Более того, предыдущие работы той же группы показали, что физическая активность связана с «молодыми» паттернами метилирования в скелетных мышцах. Эйнон считает, что на основе этих данных можно построить модель, объясняющую, как спорт, питание и сон влияют на генные механизмы во многих органах и способны замедлить биологическое старение.
Таким образом, новая работа не только создаёт ресурс для фундаментальных исследований, но и открывает перспективы поиска универсальных мишеней для замедления старения и разработки комплексных стратегий омоложения .
Исследователи представили самый подробный на сегодняшний день обзор того, как старение отражается на работе генов в разных тканях человека. В центре внимания оказались эпигенетические процессы, прежде всего метилирование ДНК — присоединение или удаление метильных групп, регулирующих активность генов. С возрастом эта система становится менее точной, что ведёт к сбоям в экспрессии, снижению функций органов и росту уязвимости к заболеваниям.
Группа под руководством Нира Эйнона из Университета Монаша (Австралия) проанализировала более 15 тысяч образцов из 17 типов тканей, охватывающих возраст от 18 до примерно 100 лет. Для каждого образца было изучено около 900 тысяч потенциальных участков метилирования. Итогом стал открытый атлас эпигенетических изменений, показывающий, как старение по-разному затрагивает органы и где можно выделить общие маркеры.
Результаты показали, что скорость и характер накопления изменений различаются. В среднем уровень метилирования в шейке матки составляет 35 процентов, в коже — 48, в мышцах — 51, в сердце — 53, в желудке — 57, а в сетчатке — 63 процента. В большинстве тканей с возрастом число метильных групп растёт, но в скелетных мышцах и лёгких, наоборот, снижается. Это подтверждает, что у каждой ткани есть собственная траектория старения.
Кроме различий между органами, исследователи искали универсальные признаки. Они обнаружили, что в ряде генов — таких как HDAC4 и семейство HOX, связанных с клеточным старением и функциональным спадом, а также MEST, влияющий на обмен веществ и связанный с диабетом и ожирением, — происходят схожие изменения метилирования в разных тканях. Особенно выделилось семейство PCDHG : его повышенное метилирование наблюдалось сразу в нескольких органах и, как показывают ранние исследования, связано с уменьшением объёма белого вещества в мозге и ускоренным когнитивным снижением.
Соавтор работы Максю Жак из Университета Монаша подчёркивает, что созданный атлас поможет лучше понять молекулярные механизмы старения. Подход открывает возможность не бороться с каждой возрастной болезнью по отдельности, а воздействовать на общий биологический процесс, лежащий в их основе.
Авторы признают, что их анализ охватывает лишь часть — около 900 тысяч — из примерно 30 миллионов потенциальных эпигенетических участков генома. Однако даже эта выборка позволяет формулировать гипотезы о ключевых механизмах. Более того, предыдущие работы той же группы показали, что физическая активность связана с «молодыми» паттернами метилирования в скелетных мышцах. Эйнон считает, что на основе этих данных можно построить модель, объясняющую, как спорт, питание и сон влияют на генные механизмы во многих органах и способны замедлить биологическое старение.
Таким образом, новая работа не только создаёт ресурс для фундаментальных исследований, но и открывает перспективы поиска универсальных мишеней для замедления старения и разработки комплексных стратегий омоложения .
- Источник новости
- www.securitylab.ru
