Первая карта мышц человека показывает, что наше тело не хочет стареть
Киев • УНН
Ученые создали первый в истории атлас старения человеческих мышц, определив новые клеточные популяции, которые объясняют, почему некоторые мышечные волокна стареют быстрее, чем другие, и раскрыв клеточные механизмы, которые помогают противостоять потере мышечной массы.
Ученые из Института Велкома Сенгера и Университета Сунь Ятсена обнаружили новые популяции клеток, которые могут улучшить понимание того, почему одни мышечные волокна стареют быстрее других. Об этом пишет Interesting Engineering, передает УНН.
Детали
Исследователи создали первый в истории атлас стареющих мышц человека, который поможет ученым по всему миру разработать новые методы борьбы с саркопенией - возрастной потерей мышечной массы и силы. В ходе исследования были обнаружены новые популяции клеток, которые объясняют, почему некоторые мышечные волокна стареют быстрее других. Кроме того, подход ученых к изучению мышечного старения, сочетающий различные типы секвенирования, выявил неизвестные ранее клеточные механизмы борьбы со старением.
Благодаря методам анализа отдельных клеток и ядер, а также использованию продвинутой визуализации ученые смогли детально изучить образцы скелетных мышц человека. Скелетные мышцы, прикрепленные к костям, выполняют много функций: обеспечивают движение, поддерживают осанку, регулируют температуру тела, запасают питательные вещества и помогают выражать эмоции на лице. Одним из заболеваний, поражающих скелетные мышцы, является саркопения. Это возрастное снижение мышечной массы и силы. Саркопения имеет множество причин и затрагивает более 20% пожилых людей. Пока что нет одобренных лекарств для лечения этого заболевания.
Дополнение
В ходе исследования команда взяла образцы у 17 человек в возрасте от 20 до 75 лет. Затем ученые сравнили результаты и обнаружили многочисленные процессы, лежащие в основе возрастных изменений мышц.
Выяснилось, что у мышечных стволовых клеток из образцов пожилых людей гены, контролирующие рибосомы, менее активны. Рибосомы - это "фабрики" по производству белка в клетке. Их низкая активность снижает способность клеток к восстановлению и регенерации. Кроме того, популяция клеток мышечных в образцах содержала повышенное количество молекулы CCL2, которая способствует воспалению. CCL2 привлекает иммунные клетки к мышцам, что приводит к дальнейшему повреждению мышечной ткани, связанной с возрастом.
Ученые получили и обнадеживающие результаты. Впервые были обнаружены компенсаторные механизмы в мышцах, которые, по-видимому, помогают противостоять потере мышечной массы.
Например, ученые наблюдали усиленную регенерацию сохранившихся подтипов мышечных волокон. Кроме того, была идентифицирована специализированная популяция ядер внутри мышечных волокон. Эти ядра способствуют восстановлению ослабленных с возрастом нервно-мышечных связей. Эксперименты на выращенных в лаборатории клетках человеческих мышц подтвердили роль этих ядер в поддержании мышечной функции.
Исследование возглавлял профессор Хунбо Чжан, который отмечает, что старение населения является серьезной проблемой во многих странах.
Наши знания о самом процессе старения ограничены. Теперь мы получили подробное представление о том, как мышцы пытаются сохранить свои функции как можно дольше, несмотря на возрастные изменения
Благодаря "Атласу клеток человека" ученые получают все больше информации о ранних стадиях человеческого развития. Эти данные, в том числе о здоровом старении скелетных мышц, могут помочь исследователям во всем мире найти новые методы борьбы с воспалением и другими проблемами, связанными со старением.