Proč se naše pasy expandují ve středním věku – stávající kmenové buňky se přesouvají do overdrive

Není žádným tajemstvím, že se naše pasy často rozšiřují ve středním věku, ale problém není přísně kosmetický. Břišní tuk urychluje stárnutí a zpomaluje metabolismus a zvyšuje naše riziko rozvoje cukrovky, srdečních problémů a jiných chronických onemocnění. Přesně to, jak věk transformuje šest balení do měkčího žaludku, je však temné.

Nyní předklinický výzkum City of Hope odkryl buněčný viník za břišní tuk související s věkem a poskytl nové poznatky o tom, proč se naše prostředníky rozšířily se středním věkem.

Publikováno dnes v VědaTato zjištění naznačují nový cíl pro budoucí terapie, aby se zabránilo břiše a prodloužilo naše zdravé životnosti.

„Lidé často ztrácejí svaly a získávají tělesný tuk, jak stárnou-i když jejich tělesná hmotnost zůstává stejná,“ řekl Qiong (Annabel) Wang, Ph.D., autor korespongujícího studie a docent molekulární a buněčné endokrinologie ve výzkumném ústavu Diabetes a metabolismu.

„Zjistili jsme, že stárnutí spouští příchod nového typu kmenových buněk dospělých a zvyšuje masivní produkci nových tukových buněk těla, zejména kolem břicha.“

Ve spolupráci s autorkou Laboratoře UCLA Laboratory Xia Yang, Ph.D., vědci provedli sérii myších experimentů později ověřených lidské buňky. Wang a její kolegové se zaměřili na bílou tukovou tkáň (WAT), mastnou tkáň zodpovědnou za přírůstek hmotnosti související s věkem.

I když je dobře známo, že tukové buňky se s věkem zvětšují, vědci měli podezření, že WAT se také rozšířili produkcí nových tukových buněk, což znamená, že může mít neomezený potenciál růst.

Pro testování jejich hypotézy se vědci zaměřili na adipocytové progenitorové buňky (APC), skupinu kmenových buněk ve WAT, které se vyvíjejí do tukových buněk.

Tým City of Hope poprvé transplantoval APC ze starších a starších myši do druhé skupiny mladých myší. APC ze starších zvířat rychle vytvořily kolosální množství tukových buněk.

Když však tým transplantoval APC z mladých myší na starší myši, kmenové buňky nevyráběly mnoho nových tukových buněk. Výsledky potvrdily, že starší APC jsou vybaveny tak, aby nezávisle vytvořily nové tukové buňky, bez ohledu na věk jeho hostitele.

Pomocí sekvenování RNA s jednou buňkou vědci dále porovnávali aktivitu genu APC u mladých a starších myší. APC se vzbudily s pomstou u myší středního věku a začaly čerpat nové tukové buňky.

„Zatímco schopnost většiny dospělých kmenových buněk růst s věkem, opak platí s APC-podnájem odemkne sílu těchto buněk, aby se vyvíjel a šířil,“ řekla Adolfo Garcia-Ocana, Ph.D., Ruth B. & Robert K. Lanman předsedkyně v regulaci genu a výzkumu léčiv a výzkum měst na naděje. „Toto je první důkaz, že naše břicha se rozšiřuje s věkem v důsledku vysokého výkonu nových tukových buněk APC.“

Stárnutí také přeměnilo APC na nový typ kmenových buněk nazývaných spáchané preadipocyty, věkově specifické (CP-AS). Buňky CP-A, které vznikají ve středním věku, aktivně chrlí nové tukové buňky a vysvětlují, proč starší myši přibíhají větší váhu.

A signální dráha Volal receptor inhibičního faktoru leukémie (LIFR) kritický pro podporu těchto CP-A buněk, aby se množí a vyvinuly se do tukových buněk.

„Zjistili jsme, že proces tuku v těle je poháněn Lifr. Zatímco mladé myši nevyžadují tento signál, aby způsobil tuk, starší myši ano,“ vysvětlil Wang. „Náš výzkum naznačuje, že LIFR hraje klíčovou roli při spuštění CP-AS k vytvoření nových tukových buněk a rozšíření břišní tuk u starších myší. “

Pomocí sekvenování RNA s jedním buňkami na vzorcích od lidí různých věků Wang a její kolegové dále studovali APC z lidské tkáně v laboratoři. Tým opět také identifikoval podobné buňky CP-A, které měly zvýšený počet v tkáni lidí středního věku. Jejich objev také ilustruje, že CP-As u lidí má vysokou kapacitu při vytváření nových tukové buňky.

„Naše zjištění zdůrazňují důležitost kontroly nových tvorby tukových buněk pro řešení obezity související s věkem,“ řekl Wang. „Pochopení role CP-AS u metabolických poruch a jak se tyto buňky objevují během stárnutí, může vést k novým lékařským řešením pro snižování břišního tuku a zlepšení zdraví a dlouhověkosti.“

Budoucí výzkum se zaměří na sledování CP-A buněk na zvířecích modelech, pozorování CP-A buněk u lidí a vyvíjením nových strategií, které eliminují nebo blokují buňky, aby se zabránilo zisku tuku souvisejícího s věkem.

Prvními autory studie jsou Guan Wang, Ph.D. a Gaoyan Li, Ph.D.