Наши стволовые клетки крови производят около тысячи миллиардов новых клеток крови каждый день. Но способность стволовых клеток крови производить кровь меняется с возрастом. Это приводит к тому, что пожилые люди более подвержены анемии, понижают иммунитет и повышают риск развития определенных видов рака крови. Впервые исследовательской группе из Лундского университета в Швеции удалось омолодить стволовые клетки крови с установленной сниженной функцией у стареющих мышей. Исследование опубликовано в Nature Communications.
Когда мы молоды, наши стволовые клетки крови производят равномерное и сбалансированное количество красных и белых кровяных телец в соответствии с потребностями. Однако с возрастом способность стволовых клеток крови производить необходимое нам количество клеток крови снижается.
"Этот тип возрастных изменений может иметь серьезные последствия, поскольку может привести к дисбалансу в производстве стволовых клеток. Например, снижение выработки иммунных клеток или чрезмерное производство других типов клеток может быть предвестником лейкемии", объясняет Дэвид Брайдер, возглавлявший исследование в Лундском университете.
Отслеживание старых стволовых клеток
Фундаментальный вопрос заключался в том, стареют ли стволовые клетки крови по-разному у одного человека или все стволовые клетки крови одинаково страдают от старения. Поэтому на начальном этапе было важно генетически пометить старые стволовые клетки крови, чтобы обеспечить идентификацию и отслеживание тех, на кого возраст влияет больше всего. На следующем этапе эти отслеживаемые клетки были перепрограммированы на другой тип стволовых клеток – известные как iPS-клетки, которые могут генерировать все клетки в отдельности, а не только клетки крови. Когда клетки перепрограммируются, их идентичность ?сброс настроек"; когда эти перепрограммированные iPS-клетки сформировали новые стволовые клетки крови, исследователи заметили, что восстановление повлекло за собой омоложение клеток.
"Мы обнаружили, что не было никакой разницы в способности генерировать кровь, когда мы сравнивали перепрограммированные стволовые клетки крови со здоровыми стволовыми клетками крови молодой мыши. Насколько нам известно, это первый случай, когда кому-то удалось напрямую доказать, что можно воссоздать функцию молодых стволовых клеток из функционально старой клетки?, говорит Мартин Валестедт, первый автор исследования.
Не вызвано мутациями
Таким образом, исследования исследовательской группы также показали, что многие возрастные изменения в системе крови не могут быть объяснены мутациями в ДНК клеток. Если изменения зависели от необратимого повреждения на уровне ДНК, повреждение все равно будет присутствовать после повторной установки. Напротив, эпигенетические изменения, по-видимому, лежат в основе снижения функции, связанной с возрастом.
"Наши результаты оправдывают дальнейшие исследования по улучшению функции стволовых клеток крови человека и тем самым борьбе с такими заболеваниями, как анемия, лейкемия и другие заболевания крови", заключает Дэвид Брайдер.