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.
Метки: Кровь
Исследователи из Института науки Вейцмана в Израиле выявили дрожжи, которые можно использовать для предотвращения инвазивного кандидоза, основной причины смерти госпитализированных пациентов и пациентов с ослабленным иммунитетом. Исследование, недавно опубликованное в Журнале экспериментальной медицины (JEM), показывает, что новые дрожжи безвредно живут в кишечнике мышей и людей и могут вытеснять дрожжи, ответственные за кандидоз, Candida albicans. Микробы…
Недавние исследования выявили решающую роль метилирования ДНК в черепно-лицевом развитии, открывая путь к предотвращению расщелины губы и неба путем понимания воздействия окружающей среды на генетическую экспрессию. Расщелина губы и неба — наиболее распространенные черепно-лицевые врожденные дефекты у человека, ежегодно поражающие более 175 000 новорожденных во всем мире. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, до…
Исследователи из Университета штата Мичиган разгадали загадку менее изученной структуры сперматозоида, известной как цитоплазматическая капля (ЦК). CD, характеризующийся увеличенной цитоплазмой — вязким желеобразным веществом, инкапсулированным клеточной мембраной, — расположен рядом с головкой сперматозоида, особенно на его шейке. Это явление наблюдается у всех млекопитающих, включая человека. Эта новая генетическая модель является первой в своем роде. Как…
Исследование показывает, что блокирование белка PD-L2 в стареющих раковых клетках после химиотерапии повышает способность иммунной системы разрушать эти клетки, потенциально повышая эффективность химиотерапии против рака. Лечение рака, включая химиотерапию, помимо уничтожения большого количества опухолевых клеток, также приводит к образованию стареющих опухолевых клеток (также называемых «клетками зомби»). Хотя стареющие клетки не размножаются, они, к сожалению, создают…
Переход от продуктов животного происхождения к продуктам растительного происхождения, независимо от того, считаются ли эти продукты растительного происхождения здоровыми или вредными согласно индексу растительной диеты, приводит к снижению веса у людей с избыточным весом, снижает потребление холестерина и жиров, а также увеличивает потребление клетчатки. Согласно новому анализу Комитета врачей за ответственную медицину, опубликованному в Европейском…
