Как молодая кровь помогает омолаживать стареющие мышцы

С возрастом наши мышцы постепенно становятся меньше, слабее и хуже восстанавливаются после травм. В новом исследовании, проведенном UPMC и университетом Питтсбурга, исследователи выявили важный медиатор молодости в мышцах мышей, открытие, которое может способствовать развитию терапии регенерации мышц для пожилых людей.

Генетические инструкции для белка

Исследование, опубликованное 6 декабря 2021 года в журнале Nature Aging , демонстрирует, что циркулирующие шаттлы, называемые внеклеточными везикулами, или EV, доставляют генетические инструкции для белка долголетия, известного как Klotho, мышечным клеткам. Потеря мышечной функции и нарушение восстановления мышц у старых мышей могут быть вызваны старыми электромобилями, которые несут меньше копий этих инструкций, чем у молодых животных.

Полученные данные являются важным шагом в понимании того, почему способность мышц к регенерации с возрастом снижается.

«Мы действительно рады этому исследованию по нескольким причинам», — сказала старший автор Фабрисия Амброзио, доктор философии, директор по реабилитации UPMC International и доцент кафедры физической медицины и реабилитации в Pitt. «С одной стороны, это помогает нам понять основную биологию того, как работает регенерация мышц и как она перестает работать с возрастом. Затем, применив эту информацию к следующему шагу, мы можем подумать об использовании внеклеточных везикул в качестве терапевтического средства для противодействия этим возрастным дефектам ».

Новое исследование основано на десятилетиях исследований, показывающих, что, когда старым мышам дают кровь от молодых мышей, многие клетки и ткани восстанавливают свои юношеские черты. Но до сих пор было неясно, какие компоненты молодой крови обладают этим омолаживающим действием.

«Мы задавались вопросом, могут ли внеклеточные везикулы способствовать регенерации мышц, потому что эти курьеры перемещаются между клетками через кровь и другие жидкости организма», — сказала ведущий автор Амрита Саху, доктор философии, научный сотрудник отделения физической медицины и реабилитации Питта. «Как сообщение в бутылке, электромобили доставляют информацию в клетки-мишени».

Исследование на мышах

Амбросио и ее команда собрали сыворотку, часть крови, которая остается после удаления клеток крови и факторов свертывания, у молодых мышей и вводили ее пожилым мышам с поврежденными мышцами.

Мыши, которым вводили молодую сыворотку, показали улучшенную регенерацию мышц и функциональное восстановление по сравнению с мышами, получавшими лечение плацебо, но восстанавливающие свойства сыворотки были потеряны при удалении ЭВ, что указывает на то, что эти везикулы опосредуют полезные эффекты молодой крови.

Углубившись в исследование, исследователи обнаружили, что электромобили доставляют генетические инструкции или мРНК, кодирующие белок Klotho против старения, мышечным клеткам-предшественникам, типу стволовых клеток, которые важны для регенерации скелетных мышц. EV, собранные у старых мышей, несли меньше копий инструкций для Klotho, чем у молодых мышей, что побуждает мышечные клетки-предшественники производить меньше этого белка.

• С возрастом мышцы не заживают после повреждений, потому что рубцовая ткань откладывается вместо восстановления первоначальной структуры мышц. В более ранней работе Амбросио и ее команда показали, что клото является важным регулятором регенеративной способности в мышечных клетках-предшественниках и что этот белок снижается с возрастом.
• Новое исследование впервые показывает, что связанные с возрастом сдвиги в грузе ЭМ способствуют истощению Клото в старых стволовых клетках, предполагая, что ЭМ можно превратить в новые методы лечения поврежденной мышечной ткани.

«Электромобили могут быть полезны для повышения регенеративной способности мышц у пожилых людей и улучшения функционального восстановления после травмы», — сказал Амброзио, который также является членом Института регенеративной медицины Питта Макгоуэна. «Одна из идей, которая нам очень нравится, — это разработка электромобилей с конкретными грузами, чтобы мы могли определять реакцию клеток-мишеней».

Помимо мышц, электромобили могут помочь обратить вспять и другие эффекты старения. Предыдущая работа продемонстрировала, что молодая кровь может улучшить когнитивные способности старых мышей. Амбросио и соавтор Радосвета Колдамова, доктор медицинских наук, профессор кафедры гигиены окружающей среды и гигиены труда в Высшей школе общественного здравоохранения Питта, получили грант на исследование потенциала электромобилей для обращения вспять возрастного снижения познавательных способностей.

Источник

Метки: Кровь

Ученые сделали удивительное открытие в области обезболивания

Ученые обнаружили, что Тайленол действует, подавляя химическое вещество мозга, которое ранее считалось уменьшающим боль, изменяя все понимание его механизма облегчения боли и открывая новые возможности для разработки лекарств. Новое исследование показывает, что распространенное обезболивающее снимает боль не за счет увеличения естественных химических веществ хорошего самочувствия, как когда-то считалось, а за счет снижения одного из них….

Ученые разработали революционный анализ крови на рак головы и шеи

Тест MyHPVscore представляет собой успешный перенос результатов лабораторных исследований в клиническую практику. Лаборатория Мичиганской медицины теперь предлагает новаторский тест на выявление рака. Разработанный в Мичиганском университете, MyHPVscore — это высокоточный анализ крови, предназначенный для обнаружения рака головы и шеи, связанного с вирусом папилломы человека (ВПЧ). Тест работает путем идентификации небольших фрагментов ДНК опухоли, циркулирующих в…

Новый метод лечения сибирской язвы

Исследователи из Питтсбургского университета обнаружили, что сочетание факторов роста может спасти клетки от поражения сибирской язвой на поздней стадии путем реактивации ключевых путей выживания, что дает надежду на лечение за пределами текущего терапевтического окна. Сибирская язва, инфекционное заболевание, вызываемое бактерией Bacillus anthracis, часто поддается лечению на ранних стадиях. Однако, как только болезнь переходит «точку невозврата»…

Рак перехватывает нервные сигналы, чтобы стимулировать свой рост

Исследователи обнаружили, что рак желудка образует электрические связи с близлежащими чувствительными нервами, создавая злокачественные цепи, которые способствуют росту и распространению рака. Рак желудка формирует электрические цепи с нервами, подпитывая свой рост, и этот процесс можно остановить с помощью препаратов от мигрени. Это первый задокументированный случай электрической связи между нервами и раком за пределами мозга, что…

Могут ли кишечные бактерии быть тайной причиной болезней сердца?

Шведское исследование с участием почти 9000 человек изучает связь между кишечными бактериями и здоровьем сердца и показывает, что некоторые бактерии полости рта, в частности из рода Streptococcus, могут способствовать развитию атеросклеротических бляшек в мелких артериях сердца. Исследование проанализировало данные кишечных бактерий и визуализации сердца у 8973 человек в возрасте от 50 до 65 лет из…