Tim naučnika iz Kineske akademije nauka (CAS) i BGI Research otkrio je složene mehanizme pomoću kojih imunoglobulini utiču na proces starenja, nalaz koji bi mogao da preoblikuje naše razumevanje starenja.
Ovo istraživanje, objavljeno u Cell 4. novembra, ne samo da prikazuje preciznu mapu starenja u različitim organima, već otkriva i dvosekli mač imunoglobulina u sistemskom starenju.
Potraga za sistemskim biomarkerima i ključnim pokretačima starenja je dugotrajna zagonetka u oblasti gerontologije. Ova studija, zajednički napor između tima Liu Guanghuija sa Instituta za zoologiju (IOZ) CAS, tima Gu Iinga iz BGI Research, tima Zhang Veikija sa Pekinškog instituta za genomiku CAS, i Ku Jingovog tima takođe iz IOZ, pružila je ubedljivi odgovori.
Pedantno analizirajući milione prostornih tačaka na devet organa kod mužjaka miševa, tim je napravio visoko precizne prostorne transkriptomske mape. Ove mape su detaljno opisale prostornu distribuciju više od 70 tipova ćelija, nudeći živopisnu sliku prostornih karakteristika starenja.
Transkriptomski pejzaž, nazvan Gerontološka geografija (GG), otkriva zajedničke niti strukturnog poremećaja tkiva i gubitka ćelijskog identiteta kao obeležja starenja.
„Ovaj krajolik je značajan korak napred, otkrivajući epicentre starenja unutar više organa i otkrivajući akumulaciju imunoglobulina kao ključnu karakteristiku i pokretač starenja“, rekao je profesor Liu, jedan od odgovarajućih autora studije.
Koristeći novu metodu analize entropije organizacione strukture (OSE), istraživači su otkrili da su povećani prostorni strukturni poremećaji i gubitak ćelijskog identiteta univerzalni znaci sistemskog starenja, što sugeriše da oštećenje prostorne strukture može biti primarni uzrok opadanja funkcije organa tokom starenja.
Tim je takođe identifikovao tačke osetljive na starenje (SSS), koje su strukturni regioni u različitim tkivima koji su podložniji efektima starenja. Otkrili su da područja bliže SSS pokazuju veću strukturnu entropiju tkiva i veći gubitak ćelijskog identiteta, što ukazuje da bi SSS mogao biti jezgro starenja organa.
Posebno, u imunološkim organima, plazma ćelije, koje su odgovorne za sintezu antitela, i ćelije sa specifičnim strukturama i funkcijama, su glavne komponente mikrookruženja SSS. Nivoi ekspresije gena vezanih za imunoglobulin u ovim ćelijama se povećavaju oko SSS.
Studija je dalje otkrila da se imunoglobulin G (IgG) akumulira u više tkiva i organa tokom starenja kod ljudi i miševa, što sugeriše da nivoi IgG mogu poslužiti kao novi biomarker za starenje. Štaviše, otkriveno je da IgG direktno indukuje starenje u ljudskim i mišjim makrofagima i mikroglijama, oslobađajući inflamatorne faktore. Intrigantno, ubrizgavanje IgG u mlade miševe izazvalo je starenje u više tkiva i organa, pokazujući njegove moćne efekte starenja.
U obećavajućem razvoju, tim je razvio strategiju intervencije koristeći antisens oligonukleotide (ASO) za smanjenje sadržaja IgG u tkivima miša, čime se odlaže starenje više organa.
Ova studija je prva koja je mapirala prostorni transkriptom starenja pan-organa kod sisara, otkrivajući strukturni poremećaj tkiva i gubitak ćelijskog identiteta kao ključne karakteristike starenja i precizno locirajući ključne regione i mikrookolišne karakteristike osetljivosti na starenje.
Fenotip starenja povezanog sa imunoglobulinom (IASP) koji je predložila studija proširuje granice nauke o starenju i otvara nove puteve za odlaganje starenja i prevenciju povezanih bolesti.
