CRISPR подмладява стволовите клетки в мозъка на мишки

CRISPR подмладява стволовите клетки в мозъка на мишки

Бележки за запазване на регенеративни клетки в мозъка, които остават млади и енергични, докато стареят, са открити чрез използване на генетична технология CRISPR върху мишки 1.

Възрастта го затруднява Стволови клетки в мозъка за производство на нови клетки. Въпреки това, авторите на изследването установиха, че намаляването на активността на определен ген Стволови клетки подмладени, което им позволява да се размножават и да доставят на мозъка нови неврони.

Този ген регулира консумацията на глюкоза от стволовите клетки, захар, която е от решаващо значение за клетъчния метаболизъм. Резултатите при мишки се вписват добре в очертаващата се картина от изследвания на следсмъртни човешки мозъци. Тези проучвания показват също, че възрастта влияе върху метаболизма в мозъка, казва Маура Болдрини, невролог и психиатър в медицинския център на Колумбийския университет Ървинг в Ню Йорк, която не е участвала в настоящото изследване. „Вероятно техният метаболизъм е по-малко ефективен от преди“, добавя тя, като отбелязва, че както резултатите при хора, така и изследването върху мишки, публикувано днес в Nature, „отварят нови пътища за потенциални терапевтични подходи“.

Тийнейджърски мозък

Ролята на неврални стволови клетки в мозъка на възрастен човек е противоречиво. Болдрини и други публикуваха доказателства, че нови неврони се образуват в хипокампуса, област от мозъка, важна за ученето и паметта, до 79-годишна възраст 2. Нейният екип сега проучва дали производството на нови неврони при хората може да бъде свързано с това Алцхаймер или психиатрични заболявания. Някои изследователи обаче съобщават, че не са открили доказателства, че възрастните създават нови неврони в хипокампуса. „Тези противоречия продължават“, казва Болдрини.

При мишките картината е по-ясна. В област на мозъка, наречена субвентрикуларна зона, невронните стволови клетки могат да породят неврони и други видове клетки. След това тези млади клетки мигрират към Обонятелна крушка, която е отговорна за обонянието. Стабилното снабдяване със свежи неврони за обонятелната луковица има смисъл при мишките, защото те разчитат в голяма степен на обонянието си, за да открият промените в околната среда, казва Ан Брунет, генетик, който изучава стареенето в Станфордския университет в Калифорния и автор на новото проучване.

Въпреки това, когато мишките остареят, тези стволови клетки стават по-малко активни. Брюнет и нейният екип решиха да разберат защо. Изследователите са използвали Генетична технология CRISPR-Cas9 за систематично разрушаване на 23 000 гена и след това тества ефектите на всеки разрушен ген върху невронни стволови клетки, взети от млади и стари мишки и отгледани в лабораторията.

Невронна подкрепа

Скринингът разкри 300 гена, които биха могли да играят роля в стареенето на невронните стволови клетки. Изследователите допълнително стесняват групата, като използват CRISPR-Cas9, за да разрушат някои от тези гени в клетките на субвентрикуларната зона на живи млади и стари мишки. След това авторите изследвали обонятелните луковици на животните и идентифицирали избрана група от важни гени. Разрушаването на тези гени увеличава производството на неврони от стволови клетки при стари животни, но не засяга стволовите клетки на млади животни.

Един такъв ген, наречен Slc2a4, кодира протеин, който внася глюкоза в клетките. Разрушаването на този ген намалява усвояването на глюкоза от клетките и увеличава способността им да се възпроизвеждат.

Това откритие корелира с предишни проучвания, които са открили връзка между метаболизма на захарта и стареенето, казва Саул Виледа, невролог от Калифорнийския университет в Сан Франциско. Наскоро изследователи съобщиха, че лекарство за диабет противодейства на свързания с възрастта когнитивен спад при маймуни може. Но последното откритие е особено важно, защото сочи към специфичен протеин, който играе ключова роля и може да бъде насочен към бъдещи проучвания, казва той.

Дори ако ролята на невралните стволови клетки при възрастни хора е съмнителна, резултатите предоставят важна информация за разработването на клетъчни терапии, които един ден биха могли да лекуват невродегенеративни заболявания, отбелязва Виледа.

1. Ruetz, T.J. et al. Природа https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).

   статия
   Google Наука

2. Boldrini, M. et al. Клетъчни стволови клетки 22, 589–599 (2018).

   статия
   PubMed
   Google Наука

3. Sorrells, S.F. et al. Nature 555, 377–381 (2018).

   статия
   PubMed
   Google Наука

Изтегляне на препратки