Возрастной мозаицизм

В мышиной печени нашли долгожителей

Ученые смогли сделать это благодаря новой методике, с помощью которой они измерили возраст клеток разного типа

Полина Лосева, «Чердак»

Одна из причин старения организма – недостаток делящихся клеток. Особенно сильно от него страдают ткани с низкой скоростью обновления, например, нервная. Каждый нейрон уникален, заменить его крайне сложно, поэтому нервные клетки несут свою службу в течение всей жизни тела. Американские ученые разработали метод, позволяющий оценить возраст отдельных клеток и даже белков. Кроме нейронов, они обнаружили еще множество клеток, не обновляющихся с самого начала жизни, – в сосудах, печени и поджелудочной железе.

Считается, что своей короткой жизнью многоклеточные животные обязаны сложно устроенным тканям, которые медленно обновляются. Это, например, кость, которая почти полностью состоит из межклеточного вещества, или мозг, клетки которого выполняют уникальные функции и фактически незаменимы. Поэтому нейроны почти не делятся после рождения и, следовательно, каждая клетка живет столько же лет, сколько и организм в целом.

Американские ученые измерили возраст отдельных клеток с помощью изотопов азота. Для этого они кормили самок мыши пищей, содержащей тяжелый вариант азота, ¹⁵N. Через месяц после начала кормления их скрестили с самцами, а потом продолжали давать им изотоп в течение всей беременности.

В результате тяжелый азот «обогатил» родившихся детенышей, войдя в состав их белков и ДНК. В течение первого месяца жизни ученые продолжали подкармливать мышат тяжелым азотом, а потом сменили его на обычный изотоп, ¹⁴N. Клетки и белки, которые не обновляются с самого рождения, сохранили в себе тяжелый изотоп, а новые молекулы получили в свое распоряжение легкие атомы азота. Потом исследователи с помощью масс-спектрометрии измерили соотношение ¹⁵N к ¹⁴N в отдельных клетках, чтобы оценить возраст отдельных компонентов ткани.

В качестве эталона они взяли нервные клетки из моторной области коры больших полушарий, про которые точно известно, что они практически не размножаются. Соотношение изотопов в них было в 5–10 раз выше, чем в обычной культуре делящихся клеток. Поэтому ученые предложили считать «старыми» клетки, в которых тяжелого изотопа хотя бы в 5,5 раза больше «нормы».

Подробно рассмотрев ткань мозга, они обнаружили, что «старые» в ней не только нейроны, но и клетки эндотелия (выстилающие стенку сосудов), окружающие их фибробласты (элементы соединительной ткани) и олигодендроциты (клетки, изолирующие нейроны от окружающей среды). Но если для олигодендроцитов и в предыдущих работах ученые приводили свидетельства долгой жизни, то эндотелиальные клетки всегда считались активно обновляющимися. Судя по новым данным, по меньшей мере в мозге это не так.

Тогда исследователи решили поискать клетки-долгожители и в других тканях мышиного организма. Следующим объектом их внимания стала печень, известная своей способностью к регенерации. Оказалось, что большая часть клеток печени так же стара, как и остальное тело животного. Зато стенки сосудов печени активно обновляются (в отличие от мозга) и, вероятно, поддерживают в жизнеспособном состоянии своих долго живущих соседей. А в поджелудочной железе, которую ученые проверили вслед за печенью, ситуация сложилась совсем другая: вся железа представляла собой смесь разновозрастных клеток.

Авторы статьи предлагают пересмотреть сложившиеся взгляды на старение тканей в организме. Давно известно, что ткани представляют собой своеобразную генетическую мозаику, поскольку каждая клетка несет в себе уникальный набор мутаций, приобретенных в течение жизни. Теперь же нам придется признать, что ткани мозаичны и с точки зрения возраста. Привычное представление об обновляющихся, «молодых», тканях в противовес неделящимся, «старым», придется заменить на новое: ткань как сочетание разнородных клеток, соотношение и взаимодействие которых может двигать возрастные изменения в работе органов.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru