Биологи знают, что клеточное репрограммирование обращает старение клеток вспять. Но механизмы, ответственные за этот процесс, до сих пор не открыли. В недавнем исследовании группа американских ученых нашла белки, которые регулируют процесс старения клеток.

Сперва команда биологов из Висконскинского университета в Мэдисоне, США, получила мезенхимальные стволовые/стромальные клетки (МСК) из синовальной жидкости человека — она находится в суставах. Их репрограммировали в индуцированные стволовые клетки и вернули обратно в состояние МСК, таким образом омолодив. Наконец, ученые сравнили полученные клетки с контрольными МСК, над которыми не проводили эксперименты. Результаты работы опубликовали в журнале Sten Cells.

«Мы обнаружили, что активность, связанная с клеточным старением, была ниже в репрограммированных клетках. Это показывает, что мы пустили процесс старения вспять», — рассказал доктор Ван-Цзю Ди, автор исследования.

На втором этапе команда провела анализ клеток, чтобы найти вызванные репрограммированием изменения в экспрессии генов. Биологи обнаружили, что экспрессия белка GATA6 (играет важную роль в развитии кишечника, легких и сердца) в полученных МСК была подавлена. Из-за этого росла активность белков sonic hedgehog (нужен для эмбрионального развития) и FOXP1 (нужен для правильного развития мозга, сердца и легких). Таким образом, путь GATA6/SHH/FOXP1 оказался ключевым механизмом, регулирующим клеточное старение и омоложение.

Далее команда изучила экспрессию генов GATA6 в ответ на каждый из четырех факторов Яманаки (факторы транскрипции — или белки, контролирующие синтез мРНК, — связанные с основными этапами жизненного цикла клеток). Оказалось, OCT4 и KLF4 регулируют активность GATA6 — это подтверждают результаты ранних исследований.

«Мы показали, что мезенхимальные стволовые/стромальные клетки из синовальной жидкости меняют свойства и функции после репрограммирования. Эти изменения фактически омолаживают МСК», — сказал доктор Ли. Он добавил, что их главное достижение — идентификация пути GATA6/SHH/FOXP1, основного молекулярного механизма, контролирующего клеточное старение. «Результаты показывают, как стареют МСК и что они значат для медицины», — заключил он.

«Идентификация пути GATA6/SHH/FOXP1, контролирующего старение мезенхимальных стволовых/стромальных клеток, — важное открытие», — отметил главный редактор журнала Sten Cells Ян Нолт.

Преждевременное старение МСК мешает использовать клетки в науке и медицине, так что возможность их омолодить крайне ценна.