Клеточный каннибализм и старение

Исследователи из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании показали, как аутофагия (клеточный процесс самопереваривания в лизосомах) заставляет фермент SIRT1 разлагаться в клетках и тканях у старых мышей.

SIRT1, как известно, играет важную роль в долголетии. Блокирование его аутофагии может быть потенциальным подходом к восстановлению у пациентов уровня SIRT1 и лечению или профилактике возрастных нарушениях работы органов и систем. Результаты особенно интересны для исследования старения иммунной системы.

Роль аутофагии SIRT1 в иммунных клетках – это концепция, которая не была изучена ранее. Чтобы определить механизм потери SIRT1 во время старения, исследователи сначала исключили такие причины, как синтез и стабильность мРНК – важные факторы в управлении экспрессии генов. Для этого были применены методы секвенирования РНК мышиных клеток. В ходе дальнейших экспериментов исследователи обнаружили, что отключение связанного с аутофагией белка Atg7 в стареющих клетках привело к сохранению экспрессии SIRT1 на «молодом» уровне. Это доказывает, что главная роль в потере SIRT1 и старении принадлежит процессу аутофагии, а не протеасомам – другой фабрике по переработке в организме. Иммунофлюоресцентное окрашивание показало, что LC3, другой белок, ответственный за аутофагию, тоже вызывает потерю SIRT1 в стареющих клетках и тканях.

Исследования на мышах также доказали роль аутофагии в старении. Ингибитор протеасом, который блокирует расщепление белков в клетке, не смог восстановить уровень SIRT1 в стареющих клетках и тканях, в то время как лечение Lys05, являющимся лизосомальным ингибитором аутофагии, уменьшило потерю SIRT1, подтверждая, что фермент разлагается лизосомами.

Чтобы определить роль аутофагии в иммунных клетках, исследователи обработали человеческие CD8 T-лимфоциты малыми дозами Lys05 и ингибитора протеасом и обнаружили, что только Lys05 повышает уровень SIRT1.

Таким образом, во время старения человеческих Т-клеток SIRT1 деградирует, по крайней мере, частично, посредством аутофагии – механизма, который может влиять на репрограммирование стареющих иммунных клеток.

Далее исследователи планируют дополнительно изучать взаимодействие LC3 и SIRT1 в доклинических исследованиях и подробнее описать сигнальный путь для поиска мишеней для его блокирования. Стабилизация уровня белка SIRT1 путем прерывания этого взаимодействия может стать новым направлением в разработке антивозрастной терапии.

Статья C.Xu et al. SIRT1 is downregulated by autophagy in senescence and ageing опубликована в журнале Nature Cell Biology.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам EurekAlert: Blocking enzyme's self-destruction process may mitigate age-related diseases.