Bilim adamları, Yaşlanma Karşıtı Tıbbın Ortadan Kaldırmaya Çalıştığı ‘Zombi’ Hücrelerinin Rolünü Yeniden Değerlendiriyor

Özet: Araştırmacılar, bazı yaşlanmış (zombi) hücrelerin genç, sağlıklı dokuya gömülü olduğunu ve hasardan normal onarımı desteklediğini söylüyor.

Kaynak: UCSF

UC San Francisco’nun bazılarının genç, sağlıklı dokulara gömüldüğünü ve hasardan normal onarımı desteklediğini tespit eden yeni araştırmasına göre, tüm yaşlanan hücreler yaşa bağlı hastalıkları önlemek için yok edilmesi gereken zararlı “zombiler” değildir.

Bilim adamları şimdi bu hücreleri akciğer dokusunda ve ayrıca ince bağırsak, kolon ve deri gibi vücutta bariyer görevi gören diğer organlarda hareket halindeyken gördüler. Bu hücreleri öldürmek için senolitik denilen ilaçları kullandıklarında, akciğer dokularındaki yaralanmalar daha yavaş iyileşti.

Pulmoner, kritik bakım, alerji ve uyku tıbbı doçenti Tien Peng, “Yaşlı hücreler, dokuyu yaralanma için izleyen ve yakındaki kök hücreleri büyümek ve onarım başlatmak için uyararak yanıt veren ‘nöbetçiler’ olarak ayrıcalıklı konumlara sahip nişleri işgal edebilir” dedi. ve çalışmanın kıdemli yazarı, Bilim 13 Ekim 2022’de.

Yaşlanan hücreler hem zarar verebilir hem de iyileşebilir

Peng, bilim adamlarının ilk başta yaşlanan hücreleri tamamen zararlı olarak görmelerinin anlaşılabilir olduğunu söyledi. İnsanlar yaşlandıkça, yeni hücre yapamama da dahil olmak üzere eski, yıpranmış hücrelerin özelliklerine sahip yaşlanan hücreler birikir.

Normal yaşlı hücreler gibi ölmek yerine, yaşlanmayla ilişkili salgı fenotipini (SASP) oluşturan bir enflamatuar bileşikler kokteyli yayarak yaşamaya devam ederler. Bu faktörler Alzheimer hastalığı, artrit ve kanser dahil yaşa bağlı diğer hastalıklarla bağlantılıdır.

Akılda kalıcı isim “zombi hücreleri” onlar için icat edildi.

Araştırmacılar, “zombi hücreleri” hedef alan ve öldüren senolitikleri kullanarak, hayvanlardan yaşlanan hücrelerin temizlenmesinin yaşa bağlı hastalıkları engellediği veya azalttığı ve hayvanların ömrünü uzattığı konusunda heyecan verici bir keşif yaptı. Daha sonra, bu ilaçların daha güçlü versiyonlarını keşfetmeye ve rafine etmeye odaklanan araştırma laboratuvarlarında ve ilaç şirketlerinde bir faaliyet patlaması yaşandı.

Ancak yaşlanan hücreleri öldürmenin tehlikeleri var, dedi Peng. Birincisi, bu mevcut çalışma, yaşlanan hücrelerin, kök hücre onarımının aktivasyonu yoluyla normal iyileşmeyi destekleme yeteneğine de sahip olduğunu gösterdi.

Peng, “Çalışmamız, senolitiklerin normal onarımı olumsuz etkileyebileceğini, ancak yaşlanmış hücrelerin patolojik kök hücre davranışını yönlendirdiği hastalıkları hedef alma potansiyeline de sahip olduklarını öne sürüyor” dedi.

Yaşlanan hücreleri aydınlatmak

Yaşlanan hücreleri incelemenin en büyük zorluklarından biri, yaşlanmanın biyobelirteçlerinin (p16 geni gibi) genellikle oldukça seyrek olması ve bu da hücrelerin tespit edilmesini zorlaştırmasıdır.

İlk deneylerde, araştırmacılar fibroblast adı verilen hücreleri kültür kaplarına çıkardılar, büyümelerine ve deney yapmak için yeterli hücre üretmelerine izin verdiler ve ardından hücreleri yaşlanmaya neden olan kimyasallarla vurguladılar. Ancak canlı organizmalarda hücreler, çevrelerindeki dokularla etkileşime girerek hücrelerin gen aktivitesini güçlü bir şekilde etkiler.

Bu, bir cam tabakta izole olarak büyüyen hücrelerin özelliklerinin, doğal ortamlarındaki hücrelerden oldukça farklı olabileceği anlamına gelir.

Çalışmaları için daha güçlü bir araç yaratmak amacıyla, doktora sonrası araştırmacı Nabora Reyes de Barboza, Ph.D. ve meslektaşları, ilgili bir geni (bu durumda, yaşlanan hücrelerde aşırı aktif olan p16 geni) yeşil flüoresan proteini (GFP) ile hücrelerin ultraviyole ışık altındaki yerini ortaya çıkarabilen bir işaretleyici olarak kaynaştırmak için ortak bir teknik geliştirdiler. .

Reyes, bu yaşlanan hücrelerde yeşil flüoresan proteinin miktarını ve stabilitesini artırarak, flüoresan sinyalini büyük ölçüde güçlendirdi ve sonunda araştırmacıların yaşlanan hücreleri canlı dokuların doğal ortamlarında görmelerini sağladı.

“Zombiler” doğumdan kısa bir süre sonra kök hücreleri uyarır

Bu son derece hassas aracı kullanan araştırmacılar, genç ve sağlıklı dokularda yaşlanan hücrelerin önceden düşünülenden daha fazla bulunduğunu ve aslında doğumdan kısa bir süre sonra ortaya çıkmaya başladığını buldular.

Bilim adamları ayrıca, yaşlanan hücrelerin, dokuları büyütmek ve onarmak için kök hücreleri uyarmak için salgıladıkları spesifik büyüme faktörlerini de tanımladılar.

Yaşlanma ve doku hasarı ile ilgili olarak, makrofajlar ve monositler gibi bağışıklık sistemi hücrelerinin yaşlanan hücreleri aktive edebildiğinin keşfi, yaşlı veya hasarlı dokuda görülen iltihaplanmanın, yaşlanan hücre aktivitesi ve rejenerasyonunun kritik bir değiştiricisi olduğunu düşündürmektedir.

Peng’in ekibi, akciğer dokusuyla ilgili çalışmalarında, yabancı hücrelerin ve zararlı kimyasalların vücuda girmesini engelleyen bir bariyer görevi gören ve aynı zamanda akciğerlerdeki havadan oksijenin difüze olmasını sağlayan bazal membrandaki kök hücrelerin yanında yeşil parlayan yaşlanmış hücreler gözlemledi. alttaki dokular. Bu dinamik arayüzde hasar meydana gelebilir.

Ekip, ince bağırsak, kolon ve deri gibi diğer bariyer organlarında benzer pozisyonlarda yaşlanan hücreler gördü ve deneyleri, yaşlanan hücrelerin senolitiklerle öldürülmesi durumunda, akciğer kök hücrelerinin bariyer yüzeyini düzgün bir şekilde onaramayacağını doğruladı.

UCSF Bakar Yaşlanma Araştırma Enstitüsü Müdürü ve Deneysel Patolojide Stuart Lindsay Endowed Profesörü olan Ph.D. Leanne Jones, Peng’in çalışmasının, amacın bireylerin daha uzun ve daha sağlıklı yaşamalarına yardımcı olmak olduğu yaşlanma araştırmaları alanı için gerçekten önemli olduğunu söyledi. hayatları.

“Çalışmalar, senolitik araştırmalarının, belki de hastalığın en erken belirtilerinde zararlı yaşlanan hücreleri tanımaya ve tam olarak hedeflemeye odaklanması gerektiğini ve yararlı olanları sağlam bırakmasını öneriyor” dedi.

“Bu bulgular, rejenerasyondan ziyade hastalıkta rol oynayan yaşlanan hücrelerin belirli alt kümelerini hedef alacak daha iyi ilaçlar ve küçük moleküller geliştirme ihtiyacını vurgulamaktadır.”

Ek yazarlar arasında Nabora Reyes, Maria Krasilnikov, Nancy C. Allen, Jinyoung Lee, Ben Hyams, Minqi Zhou, Supriya Ravishankar, Monica Cassandras, Chaoqun Wang, Imran Khan, Michael Matthay ve Dean Shappard yer alıyor. Bakım Bölümü, Laboratuvar Tıbbı Bölümü’nden Peri Matatia ve Ari Molofsky, Tokyo Üniversitesi’nden Makato Nakanishi ve Buck Enstitüsü’nden Judith Campisi.

Bu sinirbilim ve yaşlanma araştırma haberleri hakkında

Soyut

Bazal membrandaki sentinel p16INK4a+ hücreleri, akciğerde onarıcı bir niş oluşturur

Aşırı duyarlı bir muhabir tasarladık p16^INK4ahücresel yaşlanmanın bir biyobelirteci.

Muhabirimiz tespit etti p16^INK4a– akciğerdeki epitel kök hücrelere bitişik bazal membranda doğumdan kısa bir süre sonra ortaya çıkan belirli yaşlanma özelliklerine sahip fibroblastları eksprese etmek.

Ayrıca, bunlar p16^INK4a+ fibroblastlar, doku iltihabını algılama ve epitelyal rejenerasyonu teşvik etmek için artan salgılama kapasiteleri aracılığıyla yanıt verme kapasitesini artırdı.

Ek olarak, p16^INK4a epitelyal rejenerasyonu arttırmak için fibroblastlarda ekspresyon gerekliydi.

Bu çalışma, bir rolü vurgulamaktadır. p16^INK4a+ fibroblastlar, kök hücre nişinde bariyer bütünlüğünü izleyen ve doku rejenerasyonunu desteklemek için iltihaplanmaya hızla yanıt veren dokuda yerleşik nöbetçiler olarak.