Вот почему профессора биологии Рочестерского университета Вера Горбунова и Андрей Селуанов и научный сотрудник Ян Чжао изучали голых землекопов, чтобы выяснить, проявляют ли грызуны противораковый механизм, называемый клеточным старением, и, если да, то «как этот механизм может работать иначе, чем вкратце. — живые животные, такие как мыши », — говорит Чжао, ведущий автор исследования, опубликованного в PNAS.Клеточное старение — это эволюционная адаптация, которая предотвращает неконтролируемое деление поврежденных клеток и их развитие в полномасштабный рак. Однако у старения есть и отрицательная сторона: останавливая деление клеток, чтобы предотвратить возможные опухоли, оно также ускоряет старение.
Предыдущие исследования показали, что когда у мышей удаляли клетки, которые подверглись старению, мыши становились менее хрупкими в пожилом возрасте по сравнению с мышами, которые старели естественным путем с сохранением стареющих клеток.Поэтому исследователи полагали, что старение является ключом к пресловутому фонтану молодости; удаление стареющих клеток омолаживало мышей, так что, возможно, это могло бы работать с людьми. Компании начали исследовать препараты, известные как сенолитические агенты, которые убивают стареющие клетки и передают антивозрастные эффекты людям.Но действительно ли устранение старения является ключом к предотвращению или обращению вспять возрастных заболеваний, а именно рака?
«У людей, как и у мышей, старение и рак имеют конкурирующие интересы», — говорит Горбунова. «Чтобы предотвратить рак, вам нужно остановить деление клеток. Однако, чтобы предотвратить старение, вы хотите, чтобы клетки делились, чтобы восполнить запасы тканей».
Горбунова и Селуанов давно изучают рак и его связь со старением и восстановлением ДНК. Они идентифицировали несколько механизмов, которые способствуют долголетию и устойчивости к раку у голых землекопов, включая химический HMW-HA (высокомолекулярный гиалуронан).
Но они считают, что в головоломке есть еще несколько кусочков.В своем недавнем исследовании Чжао, Селуанов, Горбунова и их сотрудники сравнили реакцию старения голых землекопов с реакцией старения мышей, которые живут в десять раз меньше — всего два-три года. «Мы хотели посмотреть на этих животных, которые практически не стареют, и посмотреть, есть ли у них стареющие клетки или они эволюционировали, чтобы избавиться от клеточного старения», — говорит Селуанов.Их неожиданное открытие?
Голые землекопы действительно испытывают клеточное старение, но продолжают жить долгой и здоровой жизнью; устранение механизма старения не является ключом к их долгой жизни. «Для нас было удивительно, что, несмотря на удивительную долговечность, у голого землекопа есть клетки, которые подвергаются старению, как клетки мыши», — говорит Горбунова.Исследователи обнаружили, что, хотя голые землекопы демонстрируют клеточное старение, подобное мышам, их стареющие клетки также демонстрируют уникальные особенности, которые могут способствовать их устойчивости к раку и долголетию.
Механизм клеточного старения навсегда останавливает клетку, чтобы предотвратить ее деление, но клетка все еще продолжает метаболизировать. Исследователи обнаружили, что голые землекопы способны сильнее подавлять метаболический процесс стареющих клеток, что приводит к более высокой устойчивости к повреждающим эффектам старения.«У голых землекопов стареющие клетки ведут себя лучше», — говорит Горбунова. «Когда вы сравниваете сигналы от мыши и от голого землекопа, все гены у мыши представляют собой беспорядок. У голого землекопа все более организовано.
Голый землекоп не избавился от старения, но, возможно, это сделало его более структурированным ".Хотя эволюция большой продолжительности жизни не устраняет старение, более структурированная реакция на старение может иметь эволюционную основу, говорит Чжао: «Мы считаем, что во время эволюции голых землекопов существовала некая стратегия, которая позволила им иметь более систематические изменения в организме. их гены и регулируются более организованные пути. Мы считаем, что это полезно для долголетия и устойчивости к раку ».
Исследование было поддержано грантами Национального института старения и Фонда продления жизни.