باحثون يتخلصون من لغز مكافحة الشيخوخة – تحديد الجين المسؤول عن الشيخوخة الخلوية

يمكن أن تؤدي إعادة البرمجة الخلوية إلى عكس الشيخوخة التي تؤدي إلى انخفاض أنشطة ووظائف الخلايا الجذعية / اللحمية اللحمية المتوسطة (MSCs). هذا شيء عرفه العلماء منذ فترة. لكن ما لم يكتشفوه هو الآليات الجزيئية المسؤولة عن هذا الانعكاس. نشرت دراسة اليوم في الخلايا الجذعية يبدو أنه حل هذا اللغز. إنه لا يعزز فقط معرفة شيخوخة MSC والأمراض المرتبطة بها ، ولكنه يوفر أيضًا نظرة ثاقبة لتطوير الاستراتيجيات الدوائية لتقليل أو عكس عملية الشيخوخة.

اعتمد فريق البحث ، المكون من علماء في جامعة ويسكونسن ماديسون ، على إعادة البرمجة الخلوية – وهي طريقة شائعة الاستخدام لعكس شيخوخة الخلايا – لإنشاء نموذج خلوي صغير وكبير وراثيًا لهذه الدراسة. أوضح الباحث الرئيسي Wan-Ju Li ، دكتوراه ، “بينما نتفق مع النتائج السابقة في تجديد MSC عن طريق إعادة البرمجة الخلوية ، تذهب دراستنا إلى أبعد من ذلك لتقديم نظرة ثاقبة حول كيفية تنظيم الخلايا الجذعية السرطانية المعاد برمجتها جزيئيًا لتحسين السمات الخلوية للشيخوخة”. عضو هيئة تدريس في قسم جراحة العظام والتأهيل وقسم الهندسة الطبية الحيوية.

الخلايا الجذعية الوسيطة / الخلايا اللحمية

عندما تتقدم في العمر الخلايا الجذعية / اللحمية اللحمية (MSCs) ، يتم إنتاج عامل النسخ GATA6 بشكل متزايد في الخلية للحث على استجابة الشيخوخة. من خلال إعادة البرمجة الخلوية القائمة على عامل النسخ ، يتم تجديد الخلايا الجذعية السرطانية القديمة مع تقليل تأثيرات GATA6 على شيخوخة الخلايا. الائتمان: مطبعة AlphaMed

بدأ الباحثون باشتقاق خلايا MSCs من السائل الزليلي البشري (SF-MSCs) – أي السائل الموجود في الركبة والكوع والمفاصل الأخرى – وإعادة برمجتها إلى خلايا جذعية مستحثة متعددة القدرات (iPSCs). ثم أعادوا خلايا iPSCs مرة أخرى إلى MSCs ، مما أدى في الواقع إلى تجديد خلايا MSCs. “عندما قارنا MSCs المعاد برمجتها مع MSCs الأبوية غير المجددة ، وجدنا أن الأنشطة المتعلقة بالشيخوخة قد انخفضت بشكل كبير في MSCs المعاد برمجتها مقارنة بتلك الموجودة في خطوط الوالدين. هذا يشير إلى عكس شيخوخة الخلية ، “قال الدكتور لي.

أجرى الفريق بعد ذلك تحليلًا للخلايا لتحديد ما إذا كانت هناك أي تغييرات في التعبير الجيني العالمي ناتج عن إعادة البرمجة. ووجدوا أن تعبير GATA6 ، وهو بروتين يلعب دورًا مهمًا في نمو الأمعاء والرئة والقلب ، قد تم كبته في الخلايا المعاد برمجتها مقارنة بخلايا التحكم. أدى هذا القمع إلى زيادة نشاط البروتين الأساسي للتطور الجنيني المسمى القنفذ الصوتي (SHH) وكذلك مستوى التعبير عن بروتين آخر ، FOXP1 ، ضروري للنمو السليم للدماغ والقلب والرئة. قال الدكتور لي: “وبالتالي ، حددنا مسار GATA6 / SHH / FOXP1 كآلية رئيسية تنظم شيخوخة MSC وتجديد الشباب”.

“يعد تحديد مسار GATA6 / SHH / FOXP1 في التحكم في شيخوخة الخلايا الجذعية المتسلسلة إنجازًا مهمًا للغاية.” قال د. جان نولتا ، رئيس تحرير مجلة الخلايا الجذعية. “الشيخوخة المبكرة يمكن أن تحبط القدرة على توسيع هذه الخلايا الواعدة مع الحفاظ على الوظيفة للاستخدام السريري ، وتعزيز المعرفة حول المسارات التي تتحكم في التمايز والشيخوخة أمر ذو قيمة عالية.”

لتحديد أي من عوامل نسخ Yamanaka (أربعة جينات إعادة البرمجة المستخدمة لاشتقاق iPSCs) كانت متورطة في قمع GATA6 في iPSCs ، قام الفريق بتحليل تعبير GATA6 استجابة لضربة قاضية لكل عامل. أسفر هذا عن معلومات تفيد بأن OCT4 و KLF4 فقط هما القادران على تنظيم نشاط GATA6 ، وهي نتيجة تتفق مع نتائج العديد من الدراسات السابقة.

“بشكل عام ، تمكنا من إثبات أن SF-MSCs خضعت لتغييرات كبيرة في الخصائص والوظائف نتيجة لإعادة البرمجة الخلوية. تشير هذه التغييرات في iPSC-MSCs مجتمعة إلى تحسين شيخوخة الخلايا. الأهم من ذلك ، أننا تمكنا من تحديد مسار إشارات GATA6 / SHH / FOXP1 كآلية أساسية تتحكم في الأنشطة المتعلقة بشيخوخة الخلايا ، “قال الدكتور لي.

واختتم قائلاً: “نعتقد أن النتائج التي توصلنا إليها ستساعد في تحسين فهم الشيخوخة MSC وأهميتها في الطب التجديدي”.

المرجع: “GATA6 ينظم شيخوخة الخلايا الجذعية / اللحمية البشرية” بقلم Hongli Jiao و Brian E. Walczak و Ming ‐ Song Lee و Madeleine E. Lemieux و Wan ‐ Ju Li ، 30 نوفمبر 2020 ، الخلايا الجذعية.
DOI: 10.1002 / جذع 3297

READ  تلسكوب كبير جدا صور 42 من أكبر الكويكبات في نظامنا الشمسي

You May Also Like

About the Author: Fajar Fahima

"هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز."

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *