Під час новаторського дослідження, проведеного Лабораторією одноклітинної геноміки та популяційної динаміки Університету Рокфеллера, вчені створили найбільший у світі клітинний атлас.
Про це повідомляє Sci Tech Daily.
Якщо порівняти фотографії клена, зроблені в липні та грудні, різниця буде разючою: яскраве зелене листя влітку проти голих гілок взимку.
Насправді листяні дерева зазвичай чекають сигналів навколишнього середовища, як-от зміна світла або температури, перш ніж скинути листя протягом короткого періоду від одного до двох тижнів. Старіння людини відбувається за подібним принципом на клітинному рівні.
Автор дослідження Джуньюе Цао та його команда проаналізували понад 21 мільйон клітин з усіх основних органів мишей на 5 різних етапах життя, і створили найбільший у світі клітинний атлас, складений в рамках одного дослідження.
Їхні висновки показують, що певні клітинні популяції змінюються в кожному органі однаково й одночасно протягом певних етапів життя. Це свідчить про те, що старіння — це не лінійний процес. Воно має стадії розвитку, викликані певними молекулярними сигналами.
«Кількість деяких клітин значно збільшується, а інших зменшується, і клітини, які зазнають таких змін, відрізняються залежно від віку. Деякі з цих змін контролюються тими ж молекулярними властивостями, тому ми можемо націлити їх на затримку або навіть на перепрограмування процесу старіння», — каже Цао.
Під час попередніх досліджень науковці відстежували, як старіють клітини мозку.
Дослідники виявили різні клітинні популяції та клітинну динаміку, характерні для певного віку.
У поточному дослідженні вчені хотіли дізнатися, чи відбуваються подібні зміни в інших частинах тіла.
Команда виявила понад 10 основних типів клітин і 200 підтипів, які постійно зазнають значного вікового виснаження або розширення.
Наприклад, у ранньому дорослому віці (від 3 до 12 місяців) кількість конкретних підтипів клітин у жировій, м’язовій та епітеліальній тканинах мишей помітно зменшилася, тоді як у дорослому віці (від 12 до 23 місяців) кількість різних типів імунних клітин різко зростала.
«Ми визначили підтипи клітин у різних органах. Але, здається, ними керує той самий молекулярний процес. Зміни відбуваються не поступово з часом, а на певних етапах життя”, — каже Цао.
Також вчені виявили, що стан сотень клітин у кожному органі відрізнялися у самців та самок. До них належать клітини-попередники адипоцитів, які демонструють різні молекулярні стани між чоловіками та жінками, а також специфічне для жінок розширення В-клітин, пов’язаних зі старінням.
У сукупності ці вікові та статеві відмінності можуть допомогти пояснити, чому літні жінки частіше страждають від аутоімунних станів, ніж чоловіки того ж віку..
«Багато досліджень зосереджуються на одній статі, щоб зменшити витрати та зберегти узгодженість, але цей висновок підкреслює важливість залучення обох статей для виявлення загальних механізмів або розробки методів лікування”,--говорить автор дослідження.
Набір даних дослідження з 21 мільйона клітин Цао планує використати у кількох майбутніх проєктах. Наприклад, глибше вивчити сотні підтипів клітин, які демонструють серйозні відмінності між самцями та самками, а також тими, які беруть участь у процесі старіння, багато з яких залишаються погано охарактеризованими або вивченими.
«Я думаю, що наші висновки потенційно можуть бути використані для виявлення клітинної основи деяких захворювань, пов’язаних із статтю», — каже Цао.