В лаборатории эпигенетики и генетики старения Института изучения старения РНИМУ им. Н. И. Пирогова Минздрава России с разных сторон изучают возраст-зависимые изменения и ищут мишени для их замедления. Первая – изучение особенностей профиля метилирования ДНК у российских долгожителей. Вторая – возрастные изменения внеклеточного матрикса. О том, как ученые исследуют способы «борьбы» со старением, рассказал Алексей Александрович Москалев, заведующий лабораторией, профессор Российской академии наук, член-корреспондент РАН.

Метилирование ДНК

В лаборатории изучают особенности профиля метилирования ДНК у российских долгожителей. Для исследования была создана коллекция ДНК из образцов крови 200 граждан старше 90 лет (100 мужчин и 100 женщин). Известно, что эпигенетическое старение замедляется у долгоживущих людей. С помощью высокопроизводительного секвенирования будет выявлен эпигенетический возраст успешно стареющих долгожителей и долгожителей с признаками старческой астении. Выявление особенностей профиля метилирования ДНК в различных возрастных группах может помочь в поисках способов раннего обнаружения возрастных изменений и новых мишеней для их замедления. Исследования находятся в начальной стадии, их большая часть – впереди.

Внеклеточный матрикс

Также сотрудники лаборатории изучают возрастные изменения внеклеточного матрикса (ВКМ; англ. extracellular matrix) – сложной химически и физически взаимосвязанной трехмерной сети, в которую встроены клетки многоклеточного организма. Компоненты ВКМ формируют механические и биохимические свойства тканей и поддерживают внеклеточный гомеостаз, влияя на внутриклеточные процессы. Выдвинуто предположение, что накопление повреждений в долгоживущих макромолекулах (особенно в белках внеклеточного матрикса, белках комплекса ядерных пор и гистонах) – один из ключевых признаков старения. Развитие и прогрессирование широкого спектра патологий и заболеваний человека, в том числе возраст-зависимых, способствуют количественному и качественному изменению в матриксе.

Исследования интересны не только теоретически, но и практически: компоненты ВКМ действуют в роли как маркеров, отражая его состояния, так и потенциальных мишеней для диагностики и лечения болезней. Работы подчеркивают важность ремоделирования внутриклеточного матрикса в основных механизмах нормальной и патологической физиологии различных тканей при старении. Воспаление, фиброз, старение стволовых клеток и тканей – процессы, которые вызывают изменения ВКМ.

Анализ возрастных изменений экспрессии генов ВКМ в различных тканях показал статистически значимое изменение экспрессии PRG3 и SERPINB2 во всех исследуемых тканях.

Изменения экспрессии генов в различных тканях.

Различные органы и ткани в организме стареют неравномерно, с разной скоростью.

Различные органы и ткани в организме стареют неравномерно.

Вероятно, что возраст-ассоциированные тканеспецифичные изменения ВКМ вносят существенный вклад в их паттерн старения.

Источник: РНИМУ им. Н. И. Пирогова Минздрава России.