Делеция гена Per2 стабилизирует количество иммунных клеток и увеличивает продолжительность жизни

Немецкие исследователи из Института изучения старения – Института Фрица Липманна в Йене, работающие под руководством доктора Карла Ленхарда Рудольфа (Karl Lenhard Rudolph), идентифицировали ген Per2, делеция которого обеспечивает стабилизацию количества иммунных клеток в крови стареющих мышей и увеличивает продолжительность их жизни за счет повышения эффективности иммунной защиты.

Старение организма сопровождается повышением риска развития хронических и острых инфекционных заболеваний. Причиной этого является снижение способности гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) давать начало достаточному количеству иммунных клеток. Особенно страдает процесс их дифференцировки в лимфоциты, что приводит к изменению количественного соотношения клеток крови и появлению нарушений иммунной защиты, ухудшающих общее состояние здоровья стареющего организма. Существуют экспериментальные данные, согласно которым возникновению таких иммунных нарушений способствует накопление повреждений ДНК.

В рамках своего последнего исследования авторы в экспериментах на мышах с помощью метода РНК-интерференции провели скрининг 459 генов, предположительно обладающих супрессивными свойствами в отношении опухолей. Целью этого было выявление генов, ограничивающих потенциал гемопоэтических стволовых клеток к самообновлению в ответ на повреждения ДНК и старение. Согласно результатам скрининга, важнейшим фактором, ограничивающим жизнеспособность и репопуляционный потенциал гемопоэтических стволовых клеток, оказался ген Per2, ранее известный как один из генов, регулирующих цикл сна-бодрствования.

Исследователи продемонстрировали, что делеция этого гена повышает эффективность реагирования гемопоэтических стволовых клеток на повреждения ДНК, что ведет к стабилизации их функционирования в организме стареющих мышей, сохранению нормальной продукции лимфоцитов и, соответственно, улучшению иммунной функции. Важен также тот факт, что описанный эффект распространялся и на повреждения ДНК, вызванные укорочением защитных концевых участков хромосом теломер – механизма, считающегося одним из основных компонентов процесса старения человека.

Наблюдения за такими животными продемонстрировали их меньшую восприимчивость к инфекционным заболеваниям, что увеличивало продолжительность жизни на 15% без повышения частоты развития рака.

Per2
График из статьи в Nature Cell Biology.

По словам авторов, полученные результаты являются одновременно очень многообещающими и неожиданными, так как существование такой выраженной взаимосвязи между нейтрализацией одного гена и работой иммунной системы оказалось достаточно неожиданным. В будущем необходимо выяснить, распространяется ли она на человека. Несмотря на то, что между человеком и мышами имеется достаточно выраженное генетическое сходство, гены обычно регулируют множество процессов в организме, и потенциальные побочные эффекты делеции гена Per2 нуждаются в тщательном выяснении. Интересен тот факт, что мутации этого гена у человека ассоциированы с выраженными нарушениями сна, ведущими к сильной усталости пациентов в ранние вечерние часы. На сегодняшний день неясно, имеют ли такие мутации положительные эффекты, такие как улучшение иммунной функции в преклонном возрасте. Этот вопрос исследователям еще предстоит выяснить.

Статья Wang J et al. Per2 induction limits lymphoid-biased haematopoietic stem cells and lymphopoiesis in the context of DNA damage and ageing опубликована в журнале Nature Cell Biology.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Leibniz Institute on Aging – Fritz Lipmann Institute: Turn off Per2 – Turn on Healthy Aging

21.04.2016

19 мая 2016