Ученые из Медицинской школы Йонг Лу Лин Национального университета Сингапура обнаружили белок, который может помочь восстановить способность мозга производить новые клетки по мере старения. Их выводы, опубликованные в журнале «Science Advances», указывают на транскрипционный фактор DMTF1 как на центрального регулятора активности нервных стволовых клеток в пожилом мозге. Транскрипционные факторы – это белки, контролирующие включение и выключение генов в определенных клетках.
Нервные стволовые клетки отвечают за создание новых нейронов, играющих ключевую роль в процессах обучения и памяти. С возрастом эти клетки постепенно теряют способность к самообновлению, что способствует снижению когнитивных функций. Целью исследователей было выявление биологических изменений, ослабляющих стволовые клетки, чтобы найти мишени для будущих терапевтических методов, замедляющих старение нервной системы.
Команда под руководством доцента Онг Сек Тонг Деррика изучила, как функционирует DMTF1. Для этого исследователи использовали нервные стволовые клетки, полученные от людей, а также лабораторные модели, имитирующие преждевременное старение. Особое внимание было уделено взаимодействию белка с клетками, затронутыми дисфункцией теломер – защитных «колпачков» на концах хромосом, которые укорачиваются при каждом клеточном делении и считаются признанным маркером старения.
Выяснилось, что уровень белка DMTF1 был значительно снижен в «состарившихся» нервных стволовых клетках. Когда ученые искусственно восстанавливали его экспрессию, клетки вновь обретали способность к регенерации. Это делает DMTF1 многообещающей терапевтической мишенью для восстановления функций стволовых клеток в стареющем мозге.
Дальнейший анализ показал, как именно DMTF1 оказывает свое действие. Белок регулирует вспомогательные гены, которые ослабляют плотно упакованную ДНК, позволяя генам, связанным с ростом, активизироваться. «Нарушенная регенерация нервных стволовых клеток давно ассоциируется с неврологическим старением, – отметил доцент Онг. – Недостаточное обновление клеток препятствует формированию новых нейронов, необходимых для поддержки функций обучения и памяти. Понимание этих механизмов закладывает прочную основу для изучения возрастного снижения когнитивных способностей».
Хотя текущие результаты основаны в основном на лабораторных экспериментах, исследователи планируют проверить, может ли повышение уровня DMTF1 увеличить количество нервных стволовых клеток и улучшить память у организмов с укороченными теломерами и при естественном старении – без повышения риска опухолей головного мозга. В долгосрочной перспективе команда надеется найти малые молекулы, способные безопасно стимулировать активность DMTF1 для омоложения стареющих нервных стволовых клеток.
