Найден белок, который помог продлить жизнь и замедлить старение сосудов
Ученые обнаружили белок, который помогает клеткам сосудистой стенки противостоять старению и повреждению ДНК. В экспериментах на мышах и круглых червях повышение активности MTR4 улучшало состояние сосудов, а у червей также увеличивало продолжительность жизни.
С возрастом кровеносные сосуды теряют эластичность и хуже справляются со своими функциями. Одной из причин этого процесса становится старение эндотелиальных клеток — тонкого слоя клеток, выстилающего сосуды изнутри. Теперь исследователи обнаружили, что важную роль в защите этих клеток может играть белок MTR4, участвующий в регуляции РНК. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Aging Cell.
Почему стареют сосуды
Эндотелиальные клетки постоянно контактируют с кровью, поэтому подвергаются воздействию воспалительных молекул, окислительного стресса и других факторов, способных повреждать ДНК. Со временем в них накапливаются признаки старения.
Проблема не ограничивается ухудшением работы самих клеток. Стареющий эндотелий начинает выделять вещества, поддерживающие воспаление и способные отрицательно влиять на окружающие ткани. Такие изменения связывают с развитием сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе гипертонии.
Один из возможных подходов к борьбе с этим процессом — не уничтожать стареющие клетки, а укреплять их собственные механизмы защиты. Именно этот путь исследователи решили проверить, изучив белок MTR4.
Как MTR4 защищает клетки
Сначала ученые исследовали эндотелиальные клетки человека, подвергнутые различным видам стресса. Во всех случаях, когда клетки приобретали признаки старения, уровень белка MTR4 заметно снижался. Сходную закономерность обнаружили у мышей: у животных в возрасте 20 месяцев этого белка было меньше, чем у трехмесячных, в том числе в сердце и аорте.
Чтобы выяснить, действительно ли MTR4 влияет на старение, исследователи изменили его количество в клетках. Когда белка становилось меньше, признаки клеточного старения усиливались, а выработка провоспалительных веществ возрастала. Напротив, увеличение количества MTR4 частично обращало эти изменения вспять и снижало активность генов, связанных со старением.
Дальнейшие эксперименты помогли раскрыть возможный механизм защиты. MTR4 взаимодействует с белком BUB3 и стабилизирует его. BUB3, в свою очередь, поддерживает работу BUBR1 — важного регулятора контрольных механизмов клеточного деления, помогающего сохранять целостность генетического материала.
Таким образом, MTR4, по-видимому, защищает клетки не только благодаря своей роли в регуляции РНК, но и за счет поддержки системы белков, участвующих в контроле клеточного деления и предотвращении повреждений.
Почему с возрастом защиты становится меньше
Исследователи обнаружили любопытную особенность: в стареющих клетках количество РНК, кодирующей MTR4, не уменьшалось, а, напротив, увеличивалось. При этом самого белка становилось меньше.
Причина, как выяснилось, заключается в ускоренном разрушении MTR4. В этом процессе участвует белок SYVN1, который помечает MTR4 для последующего расщепления клеточной системой утилизации белков.
Это наблюдение важно для понимания старения: клетка может продолжать производить инструкции для создания защитного белка, но из-за ускоренного разрушения его количество все равно будет снижаться. Если удастся воздействовать на этот механизм, возможно, получится сохранить естественную защиту сосудов с возрастом.
Что показали эксперименты на животных
Когда ученые увеличили экспрессию гена Mtr4 у старых мышей с помощью генетического вмешательства, у животных улучшились показатели сосудистой функции. Также исследователи отметили усиление исследовательского поведения. В противоположном эксперименте снижение экспрессии Mtr4 у молодых мышей сопровождалось ухудшением сосудистой функции.
Похожие результаты получили на круглых червях Caenorhabditis elegans. Животные с повышенной экспрессией соответствующего гена mtr-4 жили значительно дольше контрольных особей, тогда как его подавление сокращало продолжительность жизни.
Эти данные указывают на то, что защитная роль MTR4 может быть связана не только со здоровьем сосудов, но и с более общими механизмами старения, которые сохраняются у разных видов животных.
Поможет ли это людям жить дольше?
Пока говорить о готовом способе замедления старения человека рано. Основные результаты получены в клеточных экспериментах и на животных, а увеличение активности MTR4 у людей еще предстоит изучить.
Кроме того, белок участвует в важных клеточных процессах, поэтому его воздействие необходимо тщательно исследовать с точки зрения безопасности и возможных побочных эффектов.
Тем не менее, работа открывает перспективное направление: вместо того чтобы удалять стареющие клетки, можно попытаться восстановить их способность противостоять повреждениям. Если дальнейшие исследования подтвердят эффективность этого подхода, MTR4 и связанные с ним белки могут стать потенциальными мишенями для разработки методов профилактики возрастных сосудистых нарушений.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
