Исследователи из Института иммунобиологии и эпигенетики Общества Макса Планка впервые составили полную карту метаболических и молекулярных изменений, происходящих в стволовых клетках крови человека с возрастом. Одним из ключевых открытий стало то, что уровень холина — важного питательного вещества — высок в здоровых и молодых клетках, но падает при старении и болезни. Дополнительное введение холина в лабораторных условиях помогло восстановить «молодые» свойства клеток. Работа опубликована в журнале Nature Cell Biology (NCB).
Кроветворные стволовые клетки находятся в костном мозге и могут давать начало всем видам клеток крови. Они крайне редки, и из-за этого ранее было сложно получить полную картину их метаболической активности. В новом исследовании ученые применили чувствительные технологии, позволяющие анализировать состав сотен молекул на очень малом числе клеток. Это позволило сопоставить метаболические данные с активностью генов и отследить, как клетка изменяется при старении и онкологических трансформациях.
Одним из главных выводов стало то, что молодые стволовые клетки менее метаболически активны, чем их специализированные потомки: они производят меньше энергии и строительных блоков для клеток, что помогает им сохранять «покой» и способность к регенерации. Однако при старении и развитии лейкемии эти клетки теряют ряд ключевых функций — в том числе падает уровень холина.
Холин содержится, например, в яйцах, сое и рыбе. В опытах добавка холина помогала стволовым клеткам восстановить липидный обмен и оставаться ближе по характеристикам к молодым, что указывает на потенциальную пользу диеты и метаболических вмешательств в терапии нарушений крови и поддержании здоровья с возрастом.
Исследование закладывает основу для новых стратегий продления «здоровой молодости» стволовых клеток и всего кроветворного аппарата. В будущем это может привести как к более эффективной поддержке пожилых пациентов, так и к разработке новых подходов в борьбе с лейкемией.
Ранее ученые выяснили, как рак простаты защищается от лечения.
