Китайские исследователи создали атлас стареющего гиппокампа

04.08.2021 3311

В журнале Protein & Cell появилась публикация, в которой китайские ученые подробно рассматривают транскриптом (совокупность РНК, получаемых от всех активных генов) каждого из 12 типов клеток гиппокампа – области мозга, ответственной за формирование воспоминаний. Более того, молекулярный атлас стареющего гиппокампа уже есть в свободном доступе.

Гиппокамп представляет собой сложную структуру с весьма неоднородным клеточным составом. Традиционные методы исследования не позволяют определить точные молекулярные регуляторные сети различных типов клеток, которые запускают процесс старения. Ситуация осложняется еще и тем, что по этическим соображениям достать образцы ткани гиппокампа у здоровых людей различных возрастов невозможно. Все это несколько ограничивает наше понимание того, как гиппокамп стареет на молекулярном уровне, хотя эти знания бы сильно пригодились в разработке терапевтических мишеней от возрастных нейродегенеративных заболеваний, в частности, болезни Альцгеймера.

Выход есть – использование модельных животных, причем, максимально близко стоящих по ветке эволюции к человеку. Таковыми удачными моделями считаются нечеловекообразные приматы. Китайские исследователи пошли именно по этому пути.

Используя ткани мозга приматов разных возрастов, ученые из Института зоологии Китайской академии наук и больницы Сюаньву Столичного медицинского университета создали первый одноядерный транскриптомный атлас старения гиппокампа. Причем, они смогли построить молекулярный механизм его функционального ухудшения с возрастом и сделали эти данные открытыми, предоставив ценный ресурс для других исследователей, которые, опираясь на эти данные смогут искать новые потенциальные терапевтические мишени для нейродегенераций.

Созданный исследователями «ландшафт» состоит из профилей экспрессии генов 12 основных типов клеток гиппокампа, включая нервные стволовые клетки, промежуточные клетки-предшественники (transient amplified progenitor cells, TAPC), незрелые нейроны, возбуждающие/тормозящие нейроны, олигодендроциты и микроглию.

Авторы пишут, что в гиппокампе приматов с возрастом накапливается множество повреждений, включая геномную и эпигеномную нестабильность, потерю протеостаза (постоянства белкового состава клетки), а также усиление локального нейровоспаления. Среди всех клеток в наибольшей степени патологически изменялись при старении TAPC и микроглия. В них больше всего проявлялись своей активностью гены, связанные со старением, и гены, дающие высокий риск развития нейродегенеративных заболеваний.

Углубленный анализ экспрессии генов во время нейрогенеза (появления новых нервных клеток из клеток-предшественников) выявил, во-первых, нарушение деления TAPC, и, во-вторых, нарушение функций нейронов, отвечающих за регуляцию нейрогенеза в гиппокампе пожилых животных. Кроме того, ученые смогли выявить факторы, повышающие «враждебность» микроокружения для нейрогенеза в пожилом гиппокампе, а именно повышенную провоспалительную активность микроглии и олигодендроцитов (интересно, что не астроцитов, как было показано в других работах), а также нарушенные пути свертывания в старых эндотелиальных клетках, которые выстилают сосуды изнутри.

Источник : ( Ссылка )