Факторы Яманки перепрограммируют клетки во флуоринпотентные эмбриональные стволовые клетки,
заставляют клетки сбрасывать свою клеточную идентичность (тем самым клетки забывают свои функции и органы, для которых они были предназначены) с использованием всего 4 программирующих факторов
(Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc (OSKM)) Воздействие факторов репрограммирования в течение достаточного времени позволяет обратить вспять возраст клетки, не стирая ее идентичность.
Это основа частичного перепрограммирования клеток.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые сообщают о его влиянии на нейрогенез, создание новых нейронов.
Увеличение производства нейробластов;
Давно прошли те времена, когда распространенным заблуждением было то, что старый мозг не производит новых нейронов.
С тех пор ученые обнаружили, что определенные области мозга, такие как гиппокамп и субвентрикулярная зона (СВЗ),
содержат нейрогенные ниши, которые дают начало новым нейронам даже во взрослом возрасте.
Однако с возрастом этот процесс значительно замедляется.
В своем исследовании исследователи использовали классический коктейль Яманака OSKM.
Многих исследователей волновал вопрос о том, как повысить эффективность перепрограммирования и снизить риск возникновения опухолей,
опухолей, в основном связанных с c-Myc, но в данном исследовании этого не произошло.
Во-первых, ученые приступили к перепрограммированию всего тела, создав генетически модифицированных мышей, которые экспрессируют OSKM при воздействии молекулярного триггера:
в данном случае доксициклина.
Используя секвенирование одноклеточной РНК, исследователи обнаружили, что с возрастом доля нейробластов, непосредственных предшественников нейронов, среди потомков нейральных стволовых клеток (НСК) уменьшается, что указывает на нарушение нейрогенеза.
Лечение изменило эту тенденцию, вернув долю нейробластов на юношеский уровень.
Затем исследователи использовали еще более сложную модель мыши, в которой экспрессия OSKM была пространственно ограничена только SVZ.
Интересно, что это ограничение позволило им увеличить время экспрессии OSKM до уровня, который был бы смертельным для модели всего тела, и работало безопасно.
Эффект на НСК и нейробласты оказался даже более впечатляющим, чем при перепрограммировании всего тела.
Перепрограммированные показатели нейронов
Чтобы избежать эффектов, распространяющихся на всю нишу, исследователи также провели эксперименты с НСК, культивированными in vitro.
Как и живой организм, НСК, полученные от старых мышей, производят меньшую долю нейробластов, чем НСК, полученные от более молодых мышей.
Обработка НСК OSKM увеличила долю нейробластов в их потомстве,
предполагая регенеративно-подобный эффект «возвращения вещей в норму».
Однако в конечном итоге нас интересуют нейроны, а не предшественники нейробластов.
Привело ли лечение к рождению большего количества нейронов? Судя по всему, да.
У мышей нейробласты, полученные из SVZ, мигрируют в обонятельную область, где становятся зрелыми нейронами (это показывает, насколько важно для этих животных обоняние).
С возрастом этот процесс резко замедляется.
Обработка ОСКМ увеличила количество нейронов, рождающихся в обонятельной луковице, хотя и не до ювенильного уровня.
Используя проверку транскрипции отдельных клеток и иммуноокрашивание, мы обнаружили, что частичное перепрограммирование всего тела у старых мышей частично обращает вспять возрастной дефект доли нейробластов в нейрогенной нише SVZ.
Этот эффект «омоложения» может быть воспроизведен путем частичного перепрограммирования самой СВЗ, что указывает на внутренний феномен.
Более того, частичное перепрограммирование старых НСК в клеточной культуре автономно усиливает их дифференцировку в нейрональные предшественники.
Исследование, о котором идет речь, выявляет эффект частичного перепрограммирования в старом мозге путем систематического тестирования его влияния на несколько различных типов клеток.
Полное исследование:
