Новое исследование в журнале Aging Cell описывает, как ключевой белок под названием Signal Transducer and Activator of Transcription 3 (STAT3) может повернуть вспять время старения хряща, которое приводит к остеоартриту.
“STAT3 выполняет удивительный репертуар ролей в развитии и регенерации, а также в воспалительных заболеваниях и раке. В этом исследовании мы нашли инновационный химический подход для обращения вспять процесса старения клеток, формирующих сустав, в клинически значимой манере, поскольку это вмешательство является простым и полностью контролируемым”, – сказал соавтор исследования Денис Евсеенко, профессор ортопедической хирургии, биологии стволовых клеток и регенеративной медицины в Университете Южной Калифорнии, заведующий кафедрой генетических ортопедических исследований Дж.
“Мы хотели понять роль STAT3 в хрящевых клетках во время эмбрионального развития, а также в контексте остеоартрита”, – сказал соавтор исследования Стив Хорват, профессор генетики человека и биостатистики Калифорнийского университета.
Для этого первые авторы Ариджита Саркар, Нэнси К. Лю и их коллеги из Калифорнийского университета и Калифорнийского университета провели серию экспериментов, чтобы выяснить, как STAT3 включает и выключает гены с помощью процесса, известного как эпигенетическая регуляция. В частности, команда выявила закономерности эпигенетической регуляции, которые коррелируют с возрастом хрящевых клеток. Эти взаимосвязи послужили основой для создания того, что исследователи назвали “эпигенетическими часами” для хрящевых клеток.
Используя молекулу для активации STAT3, они смогли повернуть стрелки эпигенетических часов вспять – включив многие гены и создав эпигенетическую картину, характерную для молодых хрящевых клеток. Когда они генетически инактивировали STAT3, эпигенетические часы тикали быстрее, выключая многие гены и создавая эпигенетическую картину, наблюдаемую в старых хрящевых клетках.
Затем ученые сосредоточили свое внимание на важном ферменте ДНК-метилтрансферазе 3 бета (DNMT3B), который взаимодействует с STAT3. Когда STAT3 был инактивирован, DNMT3B включалась в работу, чтобы добавить метки старения к молекуле ДНК, и способствовала прогрессированию остеоартрита коленного сустава у травмированных мышей.
В артрозном коленном хряще мышей была обнаружена значительная популяция хрящевых клеток, которые, казалось, повернули время вспять и вернулись в незрелое состояние.
“Возможно, эти клетки переходят в более эмбриональное состояние в попытке повысить свою способность к развитию нового коленного хряща”, – говорит Саркар, который является постдоком в лаборатории Евсеенко.
К сожалению, в то время как эти незрелые клетки создают хрящ, способный к регенерации во время эмбрионального развития или острой травмы, в контексте хронического заболевания, такого как остеоартрит, они, похоже, создают хрящ, который является дисфункционально незрелым.
“При длительном существовании гиперактивация программы незрелости в клетках хряща, вероятно, способствует развитию воспаления и, в конечном итоге, дегенерации и фиброза”, – сказал Лю, старший научный сотрудник лаборатории Евсеенко.
В будущем результаты этого исследования могут помочь в разработке методов лечения, которые позволят использовать возможности STAT3 для содействия регенерации, не используя его склонность вызывать воспаление”.
Вот ещё на днях про то, как сделать смс рассылку по своей базе почитал, мне кажется это более чем интересная, важная и нужная для человека информация. Не верите, то тогда сами посмотрите.
