Американские биологи выяснили, что ген FOXO3, который присутствует у большинства сверхдолгожителей, защищает стволовые клетки мозга от старения.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Предыдущие исследования сверхдолгожителей — людей, чей возраст превышает 100 лет — показали, что многие из них имеют общую необычную версию гена, отвечающего за образование белка Forkhead box O3 (FOXO3). Теперь же ученые из медицинского колледжа Корнельского университета Weill Cornell Medicine вместе с коллегами из Дьюкского университета описали механизм того, как этот ген способствует здоровью мозга и обеспечивает его долголетие.
В 2018 году доктор Пайк и ее команда обнаружили, что клетки мозга мышей, у которых отсутствует ген FOXO3, не могут справиться с окислительным стрессом и погибают. В новом исследовании авторы выяснили, что FOXO3 поддерживает способности мозга к регенерации, приостанавливая деление стволовых клеток до тех пор, пока окружающая среда не станет благоприятной для выживания новых нейронов.
Проблемы с жизнеспособностью клеток мозга могут быть связаны с воспалением, действием радиации или недостатком питательных веществ. Все эти состояния вызывают дополнительную нагрузку на мозг. Но самое большое негативное воздействие на клетки мозга оказывает окислительный стресс, при котором в организме накапливаются вредные соединения кислорода. Именно этот процесс и изучали авторы.
Ученые выяснили, что белок FOXO3 напрямую модифицируется окислительным стрессом, и эта модификация отправляет белок в ядро стволовой клетки, где он включает гены стрессовой реакции. Результирующая реакция приводит к блокированию питательного вещества, называемого s-аденозилметионином (SAM), которое необходимо белку под названием ламин для образования защитной оболочки вокруг ДНК в ядре стволовой клетки. В итоге ДНК начинает просачиваться наружу, клетка ошибочно принимает ее за вирусную инфекцию, что вызывает иммунный ответ, называемый интерфероновым ответом типа I. Одно из следствий этого ответа заключается в том, что стволовые клетки перестают производить новые нейроны.
