Недавнее исследование, опубликованное в Nature, показывает, что определенные клетки мозга создают среды, которые могут либо способствовать здоровью, либо приводить к стрессу и повреждениям, подобно растениям в цветущем лесу.
Это исследование предполагает, что локальные клеточные взаимодействия значительно влияют на старение мозга и предлагает новые перспективы для потенциальных вмешательств, направленных на замедление или обращение этого процесса.
Соавтор, профессор Энн Брюне из Стэнфордского университета, подчеркнула, что некоторые клетки ускоряют старение соседних клеток, в то время как другие, по-видимому, омолаживают их. Команда исследователей, возглавляемая Эриком Саном и включающая Джеймса Цзоу, использовала передовые методы ИИ для анализа данных, в то время как лаборатория Брюне предоставила биологическую экспертизу.
Результаты открывают новые направления исследований, особенно в понимании того, как омолаживающие вмешательства, такие как физические упражнения, могут повысить устойчивость и механизмы восстановления мозга. Это может привести к новым стратегиям против нейродегенерации и снижения когнитивных способностей.
Целью исследования было изучить, как клетки влияют друг на друга в процессе старения, переключая внимание с изолированных клеток на их взаимодействия в окружающей среде. Исследователи идентифицировали 18 типов клеток, обнаружив, что Т-клетки способствуют воспалению и старению, в то время как редкие нейральные стволовые клетки демонстрируют омолаживающий эффект.
Используя пространственный транскриптомный атлас, команда картировала экспрессию генов среди 2,3 миллиона клеток на 20 этапах жизни, сохраняя пространственные отношения для изучения эффектов старения. Они разработали часы старения с использованием машинного обучения для прогнозирования биологического возраста на основе экспрессии генов и создали вычислительный инструмент для моделирования межклеточных взаимодействий.
Предоставляя свои инструменты в открытый доступ, исследователи стремятся облегчить дальнейшие исследования клеточных взаимодействий в различных тканях. Исследование предоставляет важные сведения о факторах старения и омолаживающих влияниях, которые могут восстановить жизненную силу стареющего мозга.