Štúdia odhaľuje tajomstvo dlhovekých kmeňových buniek | Zenithudn

Štúdia odhaľuje tajomstvo dlhovekých kmeňových buniek

Tento článok bol preskúmaný podľa Science X’s redakčný proces
a postupy.
Redaktori zdôraznila tieto vlastnosti a zároveň zabezpečila dôveryhodnosť obsahu:

overené fakty

recenzovaná publikácia

dôveryhodný zdroj

korektúra


Hladiny cyklofilínu A, ktoré sú tu znázornené červenou farbou, klesajú so starnutím hematopoetických kmeňových buniek. Kredit: Prírodná bunková biológia (2024). DOI: 10.1038/s41556-024-01387-x

× Zavrieť


Hladiny cyklofilínu A, ktoré sú tu znázornené červenou farbou, klesajú so starnutím hematopoetických kmeňových buniek. Kredit: Prírodná bunková biológia (2024). DOI: 10.1038/s41556-024-01387-x

Nič nežije večne, no v porovnaní s inými bunkami v tele sú hematopoetické kmeňové bunky (HSC) pozoruhodne dlhoveké. HSC sú krvotvorné bunky – spôsobujú vznik rýchlo sa deliacich progenitorových buniek, ktoré následne generujú stovky miliárd buniek, aby uspokojili dennú potrebu červených krviniek dodávajúcich kyslík, bielych krviniek bojujúcich proti chorobám a krvných doštičiek tvoriacich zrazeniny.

HSC zvyčajne zostávajú spiace v kostnej dreni, ale majú schopnosť nepretržite aktivovať a dopĺňať krvné bunky a udržiavať relatívne mladistvý profil počas života organizmu. Aké je tajomstvo dlhotrvajúcich HSC, ktoré odvracajú účinky starnutia? Tím vedený výskumníkmi z Baylor College of Medicine má odhalené v Prírodná bunková biológia že enzým cyklofilín A, ktorý je produkovaný vo veľkých množstvách v HSC, je kľúčom k tomu, aby si tieto bunky zachovali svoj regeneračný potenciál a odvrátili účinky starnutia.

Nech žijú kmeňové bunky

“Hnacou silou starnutia buniek je akumulácia proteínov, ktoré dosiahli koniec svojej životnosti,” povedal zodpovedajúci autor Dr. André Catic, odborný asistent a štipendista CPRIT v oblasti výskumu rakoviny v Huffingtonovom centre pre starnutie v Baylor. “S vekom majú proteíny tendenciu nesprávne sa skladať, agregovať a hromadiť vo vnútri bunky, čo vedie k toxickému stresu, ktorý môže narušiť funkciu buniek.”

Bunky, ktoré sa často zapájajú do delenia buniek, ako sú kmeňové bunky, sa môžu zbaviť proteínových agregátov prostredníctvom riedenia. Na druhej strane HSC s dlhou životnosťou, ktoré sa nedelia často, čelia problému akumulácie nesprávne poskladaných proteínov a následnému toxickému stresu. Napriek tomu HSC zostávajú odolné voči starnutiu. Ako to robia?

„Pochopenie molekulárnych mechanizmov, ktoré prispievajú k starnutiu HSC, prispieva nielen k oblasti normálnej biológie HSC, ale môže mať aj významný klinický význam pre liečbu rakoviny,“ povedal spoluautor práce Dr. Lauren Maneix, ktorá bola v laboratóriu Catic pri práci na tomto projekte.

Molekulárni sprievodcovia pri práci

Predchádzajúce štúdie ukázali, že bunky cicavcov exprimujú niekoľko stoviek molekulárnych chaperónov, proteínov, ktoré udržujú alebo menia trojrozmernú konformáciu existujúcich proteínov. Cyklofilíny, jeden z najrozšírenejších chaperónov, sa podieľajú na procese starnutia. Ako však ovplyvňujú bunkové proteíny, sa predtým neskúmalo.

Pri práci s myšami vedci najprv charakterizovali obsah bielkovín v HSC a zistili, že cyklofilín A je rozšírený chaperón. Ďalšie experimenty ukázali, že expresia cyklofilínu A bola významne znížená v starých HSC a genetická eliminácia cyklofilínu A urýchlila prirodzené starnutie v kompartmente kmeňových buniek. Naopak, opätovné zavedenie cyklofilínu A do starých HSC zlepšilo ich funkciu. Celkovo tieto zistenia podporujú cyklofilín A ako kľúčový faktor dlhovekosti HSC.

Spojenie cyklofilínu A, vnútorne neusporiadaných proteínov a životnosti HSC

Tím potom skúmal proteíny, s ktorými cyklofilín A interaguje a udržiava ich stabilitu. “Zistili sme, že proteíny obohatené o vnútorne neusporiadané oblasti sú častými cieľmi chaperónu, ” povedal Catic.

Vnútorne neusporiadané proteíny prirodzene menia svoju 3D konformáciu, aby interagovali s rôznymi proteínmi, nukleovými kyselinami alebo inými molekulami. V dôsledku toho proteíny bohaté na vnútorne neusporiadané oblasti regulujú mnohé bunkové procesy podporovaním špecifických aktivít medzi molekulami.

Viac informácií:
Laure Maneix a kol., Cyklofilín A podporuje transláciu vnútorne narušených proteínov a ovplyvňuje starnutie hematopoetických kmeňových buniek, Prírodná bunková biológia (2024). DOI: 10.1038/s41556-024-01387-x

Informácie z denníka:
Prírodná bunková biológia


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *