Процесс старения активизирует особый вид стволовых клеток, стремительно производящих жировые клетки, что объясняет тенденцию увеличения объема брюшного жира в среднем возрасте. Исследователи установили , что старение инициирует преобразование предшественников адипоцитов (APC) в заранее запрограммированные, характерные возрасту прекурсоры преадипоцитов (CP-As), интенсивно формирующие новый жировой слой.
Выяснилось, что ключевой ролью в данном процессе обладает сигнальная система, известная как LIFR, контролирующая размножение жировых клеток. Полученные данные открывают перспективы разработки новых терапевтических подходов, нацеленных на профилактику возрастных изменений тела и связанных с ними метаболических нарушений.
Очевидность роста объемов талии с годами давно известна каждому человеку среднего возраста, однако проблема выходит далеко за рамки эстетики. Избыточная абдоминальная жировая ткань способствует ускорению процессов старения организма и снижает скорость обмена веществ, повышая риски возникновения сахарного диабета, сердечно-сосудистых патологий и иных хронических болезней. Новое доклиническое исследование, проведенное специалистами City of Hope — одного из ведущих американских центров изучения онкологических заболеваний и диабета, выявило фундаментальную клеточную основу накопления возрастной абдоминальной жировой массы и предложило важные объяснения этому феномену.
Исследование и эксперименты
Группа ученых провела ряд экспериментов на грызунах, впоследствии подтвержденных на человеческих клетках, изучив механизм формирования избыточного веса в зрелом возрасте. Объектом внимания исследователей стала белая жировая ткань (БЖТ), ответственная за накопление лишнего веса с течением времени. Несмотря на устоявшееся мнение о том, что существующие жировые клетки растут с возрастом, специалисты выдвинули предположение, что кроме расширения самих клеток, белые жировые ткани способны формировать новые жировые клетки, обладая таким образом практически бесконечным потенциалом роста.
Для проверки данной теории экспериментаторы сосредоточились на изучении клеток-предшественников адипоцитов (АПК) — группы стволовых клеток внутри белой жировой ткани, постепенно развивающихся в полноценные жировые клетки. Исследовательская группа City of Hope осуществила трансплантацию АПК от молодых и старых особей грызунов вторым группам молодых животных. Оказалось, что АРКС от старых мышей быстро генерируют значительное число новых жировых клеток. Но при обратном сценарии, когда молодые АРКС вводились пожилым особям, рост нового слоя жировой ткани оказывался незначительным. Это подтверждает, что сами старые АРКС эффективно формируют новые жировые клетки вне зависимости от возраста принимающего организма.
Затем ученые применяли методику секвенирования РНК единичных клеток для сравнения активности генов между молодыми и старыми животными. Выяснилось, что у юных грызунов такие клетки проявляют минимальную активность, тогда как у средних по возрасту особей эта активность резко возрастает, стимулируя производство множества новых жировых клеток.
Адольфо Гарсиа-Окана, доктор наук, руководитель отдела исследований генетической регуляции и разработки лекарств в институте City of Hope, отметил: «Большинство типов взрослого организма теряют возможность расти и делиться с возрастом, однако ситуация с АПК противоположна: с наступлением старости их способность развиваться и распространяться усиливается. Мы впервые получили убедительные доказательства того, что увеличение объема жира на животе связано именно с появлением большого числа новых жировых клеток, созданных этими АПК».
Также учеными было установлено, что в результате процесса старения АПК трансформируются в новый тип стволовых клеток — специфические для возраста предопределяемые преадипоциты (СР-А). Именно они начинают активно производить дополнительные жировые клетки, способствуя набору веса у старых мышей. Исследование показало, что важную роль в активации размножения клеток СР-А и последующего преобразования их в жировые клетки играет сигнальный путь рецептора ингибитора лейкемии (LIFR).
«Нам удалось установить, что образование жировой ткани регулируется деятельностью LIFR. У молодых организмов данный фактор необязателен для синтеза жира, однако для старших он становится необходимым условием», — пояснил автор исследования Ван.
Учёные продолжили изучение явления на человеческой ткани, подтвердив наличие аналогичных структур CP-A в образцах людей разных возрастов. Их работа показала, что подобные клетки становятся значительно более многочисленными среди пациентов среднего возраста и демонстрируют высокую способность к формированию новых жировых клеток.
Выяснилось, что ключевой ролью в данном процессе обладает сигнальная система, известная как LIFR, контролирующая размножение жировых клеток. Полученные данные открывают перспективы разработки новых терапевтических подходов, нацеленных на профилактику возрастных изменений тела и связанных с ними метаболических нарушений.
Очевидность роста объемов талии с годами давно известна каждому человеку среднего возраста, однако проблема выходит далеко за рамки эстетики. Избыточная абдоминальная жировая ткань способствует ускорению процессов старения организма и снижает скорость обмена веществ, повышая риски возникновения сахарного диабета, сердечно-сосудистых патологий и иных хронических болезней. Новое доклиническое исследование, проведенное специалистами City of Hope — одного из ведущих американских центров изучения онкологических заболеваний и диабета, выявило фундаментальную клеточную основу накопления возрастной абдоминальной жировой массы и предложило важные объяснения этому феномену.
Исследование и эксперименты
Группа ученых провела ряд экспериментов на грызунах, впоследствии подтвержденных на человеческих клетках, изучив механизм формирования избыточного веса в зрелом возрасте. Объектом внимания исследователей стала белая жировая ткань (БЖТ), ответственная за накопление лишнего веса с течением времени. Несмотря на устоявшееся мнение о том, что существующие жировые клетки растут с возрастом, специалисты выдвинули предположение, что кроме расширения самих клеток, белые жировые ткани способны формировать новые жировые клетки, обладая таким образом практически бесконечным потенциалом роста.
Для проверки данной теории экспериментаторы сосредоточились на изучении клеток-предшественников адипоцитов (АПК) — группы стволовых клеток внутри белой жировой ткани, постепенно развивающихся в полноценные жировые клетки. Исследовательская группа City of Hope осуществила трансплантацию АПК от молодых и старых особей грызунов вторым группам молодых животных. Оказалось, что АРКС от старых мышей быстро генерируют значительное число новых жировых клеток. Но при обратном сценарии, когда молодые АРКС вводились пожилым особям, рост нового слоя жировой ткани оказывался незначительным. Это подтверждает, что сами старые АРКС эффективно формируют новые жировые клетки вне зависимости от возраста принимающего организма.
Затем ученые применяли методику секвенирования РНК единичных клеток для сравнения активности генов между молодыми и старыми животными. Выяснилось, что у юных грызунов такие клетки проявляют минимальную активность, тогда как у средних по возрасту особей эта активность резко возрастает, стимулируя производство множества новых жировых клеток.
Адольфо Гарсиа-Окана, доктор наук, руководитель отдела исследований генетической регуляции и разработки лекарств в институте City of Hope, отметил: «Большинство типов взрослого организма теряют возможность расти и делиться с возрастом, однако ситуация с АПК противоположна: с наступлением старости их способность развиваться и распространяться усиливается. Мы впервые получили убедительные доказательства того, что увеличение объема жира на животе связано именно с появлением большого числа новых жировых клеток, созданных этими АПК».
Также учеными было установлено, что в результате процесса старения АПК трансформируются в новый тип стволовых клеток — специфические для возраста предопределяемые преадипоциты (СР-А). Именно они начинают активно производить дополнительные жировые клетки, способствуя набору веса у старых мышей. Исследование показало, что важную роль в активации размножения клеток СР-А и последующего преобразования их в жировые клетки играет сигнальный путь рецептора ингибитора лейкемии (LIFR).
«Нам удалось установить, что образование жировой ткани регулируется деятельностью LIFR. У молодых организмов данный фактор необязателен для синтеза жира, однако для старших он становится необходимым условием», — пояснил автор исследования Ван.
Учёные продолжили изучение явления на человеческой ткани, подтвердив наличие аналогичных структур CP-A в образцах людей разных возрастов. Их работа показала, что подобные клетки становятся значительно более многочисленными среди пациентов среднего возраста и демонстрируют высокую способность к формированию новых жировых клеток.
