Способность запоминать новое и сохранять воспоминания естественным образом ослабевает с годами. Хотя этот процесс традиционно связывают с пожилым возрастом, он коренится в ухудшении нейрогенеза – образования новых клеток мозга. Гиппокамп, где делятся и созревают нервные стволовые клетки (НСК), является ключевым участником. Учёные теперь знают, что ухудшение начинается значительно раньше, проявляясь уже у молодых взрослых.
Сокращение числа нейральных стволовых клеток объясняет общее снижение работы мозга, но молекулярные триггеры и сроки запуска этой динамики остаются загадкой. Эпигенетические модификации – изменения в активности генов без смены ДНК – признаны важным фактором клеточного старения, однако их роль в судьбе НСК изучена слабо.
Поиск молекулярных ключей раннего старения
Целенаправленное исследование сосредоточилось на выявлении механизмов преждевременного старения внутри нервных стволовых клеток.
Учёные применяли секвенирование одиночных клеток, анализируя экспрессию генов в НСК и новых нейронах у мышей разного возраста. Это дало уникальную карту молекулярных сдвигов в НСК от рождения до зрелости и показало, как изменяется их способность производить нейроны.
Прорывной ген Setd8
Прорывным стало изучение гена Setd8. Он контролирует добавление метки (метильной группы) к гистонам – белкам-упаковщикам ДНК. Оказалось, что активность Setd8 существенно снижается по мере старения мозга. Это падение напрямую ведёт к нарушению функции и размножения НСК, а также вызывает заметные проблемы с памятью у животных.
Экспериментальное снижение уровня Setd8 у молодых НСК искусственно воспроизвело молекулярные признаки старения, подтвердив его статус ключевого биомаркера раннего угасания.
Надежда на новые терапии
Открытие неведомой ранее роли Setd8 в старении нейральных стволовых клеток обладает огромным биомедицинским значением. «Расшифровка влияния Setd8 на НСК открывает новые горизонты для создания терапий, замедляющих или обращающих вспять раннее старение мозга», – делится оптимизмом доктор Мацуда. – «Это ключ к сохранению памяти и обучаемости в зрелом возрасте и потенциальной защите от нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера».
Путь к практическому применению
Для внедрения результатов в клинику требуются дополнительные исследования, но доктор Мацуда вдохновлен продолжением работы. «Для меня честь развивать это направление там, где профессор Синъя Яманака положил начало революционным исследованиям индуцированных плюрипотентных стволовых клеток», – подытоживает ученый.
