Стареенето пренастройва стволовите клетки, за да създават повече мазнини по корема, съобщава проучване, публикувано в Science.
Не е тайна, че талията ни често се увеличава на средна възраст, но проблемът не е чисто козметичен. Коремните мазнини ускоряват стареенето и забавят метаболизма, увеличавайки риска от развитие на диабет, сърдечни проблеми и други хронични заболявания. Но как точно възрастта трансформира плоският корем в по-мека издутина е малко неясно.
Сега предклиничните изследвания на City of Hope®, една от най-големите и най-напреднали организации за изследване и лечение на рак в Съединените щати и водещ изследователски център за диабет и други животозастрашаващи заболявания, разкриват клетъчния виновник зад свързаните с възрастта коремни мазнини, предоставяйки нови прозрения защо нашата средна част се разширява, когато достигнем средна възраст. Публикувани в Science, констатациите предполагат нова цел за бъдещи терапии за предотвратяване на нарастването на обиколката на талията и удължаване на продължителността на живота ни в здравословно състояние.
„Хората често губят мускули и натрупват телесни мазнини с напредване на възрастта – дори когато телесното им тегло остава същото“, коментира д-р Циун Уан (Qiong Wang), съавтор на изследването и доцент по молекулярна и клетъчна ендокринология в Изследователския институт за диабет и метаболизъм „Артър Ригс“ на City of Hope, една от най-големите световни научни организации, посветени на изследването биологията и лечението на диабета.
„Открихме, че стареенето предизвиква появата на нов тип възрастни стволови клетки и засилва масовото производство на нови мастни клетки в тялото, особено около корема."
В сътрудничество с автора-кореспондент на лабораторията на Калифорнийския университет, Лос Анджелис, д-р Ся Уан (Xia Yang), учените провеждат серия от експерименти с мишки, по-късно валидирани върху човешки клетки. Уан и нейните колеги се фокусират върху бялата мастна тъкан (WAT), мастната тъкан, свързвана с възрастовото наддаване на тегло.
Въпреки че е добре известно, че мастните клетки стават по-големи с възрастта, учените предполагат, че WAT също се разширява, като произвежда нови мастни клетки, което означава, че може да има неограничен потенциал за растеж.
За да тестват хипотезата си, изследователите се фокусират върху адипоцитните прогениторни клетки (APC), група стволови клетки в WAT, които еволюират в мастни клетки.
Екипът на City of Hope първо трансплантира APC от млади и по-възрастни мишки във втора група млади мишки. APC от по-възрастните животни бързо генерират огромно количество мастни клетки.
Когато екипът трансплантира APC от млади мишки в по-възрастните мишки обаче, стволовите клетки не произвеждат много нови мастни клетки. Резултатите потвърждават, че по-старите APC са настроени да създават самостоятелно нови мастни клетки, независимо от възрастта на техния гостоприемник.
Използвайки РНК секвениране на единични клетки*, учените след това сравняват активността на APC гена при млади и по-възрастни мишки. Макар и слабо активни при млади мишки, APC се събуждат при мишки на средна възраст и започват да произвеждат нови мастни клетки.
РНК секвенирането на единични клетки (scRNA-seq, съкратено от Single-cell RNA sequencing) дава профилите на експресия на отделните клетки и се счита за златен стандарт за определяне на клетъчни състояния и фенотипове от 2020 г.
„Докато способността на повечето възрастни стволови клетки да растат намалява с възрастта, при APC е вярно обратното – стареенето отключва силата на тези клетки да се развиват и разпространяват“, отбелява д-р Адолфо Гарсия-Окана ( Adolfo Garcia-Ocana), ръководител на отдела по молекулярна и клетъчна ендокринология в City of Hope. „Това е първото доказателство, че нашите кореми се разширяват с напредване на възрастта поради високото производство на нови мастни клетки на APC."
Стареенето трансформира APC в нов тип стволови клетки, наречени ангажирани преадипоцити, специфични за възрастта (CP-A - committed preadipocytes, age-specific). Възникнали на средна възраст, CP-A клетките активно изхвърлят нови мастни клетки, обяснявайки защо по-възрастните мишки наддават повече на тегло.
Сигнален път, наречен рецептор на инхибиторен фактор на левкемия (LIFR), се оказа критичен за насърчаване на тези CP-A клетки да се размножават и да се развиват в мастни клетки.
„Ние открихме, че процесът на производство на мазнини в тялото се задвижва от LIFR. Докато младите мишки не се нуждаят от този сигнал, за да правят мазнини, при по-възрастните не е така“, обяснява Уан. „Нашето изследване показва, че LIFR играе решаваща роля в задействането на CP-A за създаване на нови мастни клетки и разширяване на коремните мазнини при по-възрастни мишки."
Използвайки секвениране на едноклетъчна РНК върху проби от хора от различни възрасти, Уан и нейните колеги след това проучват APC от човешка тъкан в лабораторията. Отново екипът идентифицира подобни CP-A клетки, които са с увеличен брой в тъканите на хора на средна възраст. Тяхното откритие също илюстрира, че CP-A при хората имат висок капацитет за създаване на нови мастни клетки.
„Нашите открития подчертават значението на контролирането на образуването на нови мастни клетки за справяне със затлъстяването, свързано с възрастта“, посочва Уан. „Разбирането на ролята на CP-A в метаболитните нарушения и как тези клетки се появяват по време на стареенето може да доведе до нови медицински решения за намаляване на коремните мазнини и подобряване на здравето и дълголетието."
Бъдещите изследвания ще се фокусират върху проследяване на CP-A клетки в животински модели, наблюдение на CP-A клетки при хора и разработване на нови стратегии, които елиминират или блокират клетките, за да предотвратят свързаното с възрастта натрупване на мазнини.
Справка: Guan Wang, Gaoyan Li, Anying Song, Yutian Zhao, Jiayu Yu, Yifan Wang, Wenting Dai, Martha Salas, Hanjun Qin, Leonard Medrano, Joan Dow, Aimin Li, Brian Armstrong, Patrick T. Fueger, Hua Yu, Yi Zhu, Mengle Shao, Xiwei Wu, Lei Jiang, Judith Campisi, Xia Yang, Qiong A. Wang. Distinct adipose progenitor cells emerging with age drive active adipogenesis. Science, 2025; 388 (6745) DOI: 10.1126/science.adj0430
Източник: New Research Explains why our Waistlines Expand in Middle Age, City of Hope
