С возрастом мышцы восстанавливаются все медленнее, потому что «ломаются» стволовые клетки? Исследование Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предлагает другой ответ: клетки не слабеют, а переключаются в режим выживания.
Работа, опубликованная в журнале Science, показала: в стареющих мышечных стволовых клетках мышей накапливается белок NDRG1. Его уровень в клетках старых животных оказался в 3,5 раза выше, чем у молодых. Этот белок действует как тормоз — подавляет сигнальный путь mTOR, который запускает активацию клеток, их рост и восстановление тканей после травмы.
В результате клетки медленнее «включаются» в работу, и мышцы заживают дольше. Но есть нюанс: тот же NDRG1 помогает клеткам выживать в стрессовой среде стареющих тканей.
«Это привело нас к новому взгляду на старение, — сказал старший автор исследования, директор Центра регенеративной медицины и исследований стволовых клеток имени Эли и Эдит Брод при UCLA Томас Рандо. — Стволовые клетки, которые переживают старение, на самом деле могут быть наименее функциональными. Они выживают не потому, что лучше всех справляются со своей задачей, а потому, что лучше всех умеют выживать».
Чтобы проверить роль NDRG1, ученые дождались, пока мыши достигнут возраста, эквивалентного примерно 75 человеческим годам, и заблокировали активность этого белка. После подавления NDRG1 старые стволовые клетки стали вести себя как молодые: быстрее активировались и ускоряли восстановление поврежденной мышцы.
Однако «омоложение» оказалось не бесплатным. При длительном блокировании NDRG1 выживаемость стволовых клеток снижалась, и способность мышцы к регенерации после повторных травм падала.
«Представьте разницу между марафонцем и спринтером. Молодые стволовые клетки — это спринтеры: быстро включаются в работу, но не рассчитаны на долгую дистанцию. Стареющие клетки больше похожи на марафонцев — они медленнее реагируют, зато лучше подготовлены к длительному выживанию», — объяснил Рандо.
Авторы называют этот эффект «предвзятостью выживания клеток». Со временем клетки с низким уровнем NDRG1 чаще погибают, а в ткани остаются те, что работают медленнее, но устойчивее к стрессу. Замедленная регенерация в таком случае — не просто сбой, а компромисс, который защищает пул стволовых клеток от полного истощения.
Ученые подчеркивают: результаты получены на мышах, и любые будущие антивозрастные терапии должны учитывать баланс между скоростью восстановления и сохранением стволовых клеток. «Бесплатного сыра не бывает. Мы можем улучшить функцию стареющих клеток на определенный период, но это будет иметь потенциальную цену», — говорит Рандо.
Команда планирует дальше изучать молекулярные механизмы этого баланса.
