Если вы хотите уменьшить уровень воспаления, отложить начало возрастных заболеваний и жить дольше, то нужно ограничить потребление пищи. Это вывод нового исследования ученых из США и Китая, в котором содержится наиболее подробный отчет о клеточных эффектах диеты с ограничением калорий. Хотя преимущества ограничения калорийности уже давно известны, новые результаты исследования показывают, как это ограничение может защитить от старения в клеточных путях, как подробно описано в журнале Cell.
Актуальность проблемы
Старение является самым высоким фактором риска для многих заболеваний человека, включая рак, деменцию, диабет и метаболический синдром. На моделях животных было показано, что ограничение калорийности является одним из наиболее эффективных вмешательств против этих возрастных заболеваний. И хотя исследователи знают, что отдельные клетки претерпевают много изменений с возрастом организма, не было исследовано, как ограничение калорий может повлиять на эти изменения.
«Мы уже знали, что ограничение калорий увеличивает продолжительность жизни, но теперь мы показали все изменения, которые происходят на уровне одной клетки, чтобы вызвать этот процесс», — комментирует автор исследования Хуан Карлос Изписуа Бельмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte). «Это дает нам цели, с которыми мы в конечном итоге сможем воздействовать в качестве терапии для лечения старения».
Материалы и методы исследования
В ходе исследования ученые проанализировали в общей сложности 168 703 клеток из 40 типов клеток у 56 крыс до ограничительной диеты и после. Образцы клеток были взяты из жировых тканей, печени, почек, аорты, кожи, костного мозга, мозга и мышц. В каждой изолированной клетке исследователи использовали одноклеточную технологию генетического секвенирования для измерения уровней активности генов.
Результаты научного исследования
Многие возрастные изменения, которые наблюдались у крыс на обычной диете (57% возрастных изменений клеточного состава), не произошли у крыс на ограниченной диете; даже в пожилом возрасте многие ткани и клетки животных на диете очень напоминали таковые у молодых крыс.
«Этот подход не только рассказал нам о влиянии ограничения калорий на эти типы клеток, но и обеспечил наиболее полное и подробное исследование того, что происходит на уровне отдельных клеток во время старения», — добавляет соавтор исследования Гуан-Хуэй Лю (Guang-Hui Liu).
Первичным открытием в данном исследовании является то, что усиление воспалительного ответа во время старения может систематически подавляться ограничением калорий.
Когда исследователи сосредоточились на факторах транскрипции — по сути, на основных переключателях, которые могут широко изменять активность многих других генов — которые были изменены ограничением калорий, один из них выделился. Уровни фактора транскрипции Ybx1 были изменены диетой в 23 различных типах клеток. Ученые считают, что Ybx1 может быть фактором транскрипции, связанным с возрастом, и планируют провести дополнительные исследования его воздействия.
Авторы другого исследования обнаружили новые белки, ответственные за старение клеток организма.
