Раскрытие тайны старения скелета

Исследователи из Школы стоматологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе определили роль важнейшего фермента в старении скелета и потере костной ткани, что на один шаг приблизило их к пониманию сложных биологических механизмов, ведущих к остеопорозу, заболеванию костей, от которого страдают около 200 миллионов человек во всем мире.


Результаты их исследования на мышах, опубликованные в журнале Стволовая клеткиОни говорят, что могут стать важным ключом к разработке более эффективных методов лечения остеопороза и улучшению жизни стареющего населения.

Клетки костного мозга, известные как мезенхимальные стволовые клетки, служат строительными блоками скелетных тканей организма, но то, развиваются ли эти в костную или жировую ткани, частично контролируются так называемыми эпигенетическими факторами – молекулами, которые регулируют гены. , подавляя одни и активируя другие.

Исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе во главе с выдающимся профессором д-ром Кун-Ю Ван, заведующим кафедрой биологии полости рта в стоматологической школе, продемонстрировали, что, когда эпигенетический фактор KDM4B отсутствует в мезенхимальных стволовых клетках, эти клетки с гораздо большей вероятностью дифференцируются в жировые клетки, чем костные клетки, что приводит к нездоровому дисбалансу, который усугубляет старение скелета и со временем приводит к хрупкости костей и переломам.

«Мы знаем, что потеря костной массы происходит с возрастом, но механизмы, лежащие в основе таких крайних случаев, как остеопороз, до недавнего времени были очень расплывчаты», – сказал доктор Ван, автор-корреспондент исследования и профессор стоматологии д-р Но-Хи Пак. UCLA. «В этом исследовании мы опирались на более чем семилетние исследования, проводимые моим докторантом и ведущим автором доктором Пэн Дэн, в надежде, что мы сможем в конечном итоге предотвратить старение скелета и остеопороз».

Хотя ученые давно поняли клеточный путь, участвующий в формировании костной ткани, роль эпигенетических факторов была более туманной. Предыдущее исследование Ванга, Дэна и других выявило, что фермент KDM4B играет важную эпигенетическую роль в формировании костной ткани, но они не были уверены в том, как его отсутствие может повлиять на процессы костеобразования и потери костной массы.

Чтобы проверить это, исследовательская группа создала модель мыши, в которой KDM4B отсутствовал или был удален в нескольких различных сценариях. Они обнаружили, что удаление фермента заставляет мезенхимальные создавать больше жира, а не костной ткани, что со временем приводит к потере костной массы, что имитирует старение скелета.

В одном важном сценарии ученые изучали старение стволовых клеток, или разрушение и истощение – естественный процесс, благодаря которому мезенхимальные перестают омолаживаться или создавать больше самих себя с течением времени. Команда неожиданно обнаружила, что старение, которое приводит к естественному старению скелета, характеризуется потерей KDM4B.

Считается, что помимо возраста, другие факторы окружающей среды снижают качество костей и усугубляют потерю костной массы, в том числе диета с высоким содержанием жиров. Команда продемонстрировала, что потеря KDM4B значительно способствует потере костной массы и накоплению жира в костном мозге у мышей, сидящих на диете с высоким содержанием жиров.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments