Стареющие клетки не только прекращают делиться, но и заметно перестраивают обмен веществ. Новое исследование показало, что внутри них накапливаются липидные капли — клеточные структуры, в которых хранятся жиры. Особенно выраженные изменения учёные обнаружили в микроглии, иммунных клетках головного мозга, связанных с развитием болезни Альцгеймера.
Работа опубликована 1 июля 2026 года в 18-м томе журнала Aging. Исследование провели специалисты Института науки Вейцмана (Weizmann Institute of Science), расположенного в Реховоте, Израиль. Первым автором стала Ноа Рахмиан-Купер (Noa Rachmian-Cooper), автором для переписки — Валерий Крижановский(Valery Krizhanovsky).
Почему стареющие клетки могут вредить организму
Клеточное старение — это состояние, при котором повреждённая или испытывающая сильный стресс клетка окончательно прекращает делиться, но продолжает жить и обмениваться веществами с окружающей тканью.
Такой механизм необходим организму. Он ограничивает размножение потенциально опасных клеток, помогает восстановлению тканей и участвует в нормальном развитии. Однако с возрастом стареющие клетки начинают накапливаться.
Они выделяют вещества, поддерживающие воспаление, и могут способствовать развитию сердечно-сосудистых, онкологических и нейродегенеративных заболеваний. К последним относится болезнь Альцгеймера, при которой постепенно ухудшаются память, мышление и способность человека справляться с повседневными делами.
До сих пор многие вредные эффекты стареющих клеток связывали главным образом с их воспалительной активностью. Изменения обмена веществ внутри таких клеток оставались изучены значительно хуже.
В клетках стало больше триацилглицеролов
Исследователи изучили обмен веществ в фибробластах человека — клетках соединительной ткани. Одну часть клеток перевели в состояние старения, а другую оставили активно делиться.
Метаболическое профилирование, то есть подробный анализ содержащихся в клетках веществ, показало, что стареющие фибробласты накапливали триацилглицеролы. Это основная форма хранения жиров и главный материал, из которого формируются липидные капли.
Одновременно в клетках усиливался гликолиз — процесс расщепления глюкозы для получения энергии и промежуточных веществ, необходимых для других биохимических реакций.
Дополнительные лабораторные исследования подтвердили: в стареющих клетках действительно содержалось значительно больше липидных капель, чем в активно размножающихся.
Липидные капли нельзя считать лишь пассивными «складами жира». Они участвуют в энергетическом обмене, защите клетки от избытка жирных кислот и передаче внутриклеточных сигналов. При чрезмерном накоплении они, вероятно, способны нарушать работу клетки и поддерживать воспаление.
Похожие изменения обнаружили в мозге
Затем учёные проверили, ограничивается ли найденная закономерность клеточной культурой.
В модели болезни Альцгеймера у мышей они изучили микроглию — иммунные клетки, которые постоянно контролируют состояние нервной ткани, удаляют повреждённые структуры и участвуют в защите мозга.
В стареющих клетках микроглии была повышена активность молекулярных признаков, связанных с липидными каплями.
Похожую картину исследователи увидели при анализе данных посмертно изученной ткани мозга людей с болезнью Альцгеймера. Для этого использовалось секвенирование рибонуклеиновой кислоты отдельных клеточных ядер — метод, позволяющий определить, какие гены работают в разных клетках ткани.
У стареющих клеток мозга, особенно у микроглии, была повышена активность генов, связанных с образованием и накоплением липидных капель.
Совпадение результатов в клеточной культуре, организме мышей и ткани человеческого мозга указывает на то, что накопление липидных капель может быть устойчивой особенностью клеточного старения.
Возможная связь с болезнью Альцгеймера
Ранее исследователи независимо друг от друга описывали две потенциально вредные группы микроглии: стареющие клетки и клетки, переполненные липидными каплями.
Новая работа предполагает, что речь может идти преимущественно об одной и той же клеточной популяции.
«Наши результаты указывают, что это могут быть одни и те же клетки, в которых одновременное накопление липидных капель и переход в состояние старения совместно усиливают свойства, способствующие заболеванию», — отмечают авторы.
Накопление жиров может снижать способность микроглии удалять повреждённые молекулы и поддерживать нормальную работу нервной ткани. Одновременно клетки могут усиливать хроническое нейровоспаление — длительную воспалительную реакцию в головном мозге.
Однако исследование не доказывает, что липидные капли непосредственно вызывают болезнь Альцгеймера. Оно выявляет возможный механизм, который ещё предстоит подробно проверить.
Активация энергетического фермента уменьшила накопление жиров
Учёные также изучили аденозинмонофосфат-активируемую протеинкиназу (АМФ-активируемую протеинкиназу, AMPK) — фермент, который помогает клетке оценивать запасы энергии и перестраивать обмен веществ при их дефиците.
Лекарственная активация этого фермента уменьшала количество липидных капель в стареющих клетках.
Одновременно снижалась выработка интерлейкина-8 — сигнального белка, способного привлекать иммунные клетки и поддерживать воспалительную реакцию. Это позволяет предположить, что управление энергетическим обменом может влиять не только на накопление жиров, но и на воспалительное поведение стареющих клеток.
Пока речь идёт о лабораторных результатах. Они не означают, что воздействие на этот фермент уже можно использовать для лечения болезни Альцгеймера или других возрастных заболеваний.
Липидные капли могут стать новой мишенью
Авторы считают, что липидные капли могут быть не просто следствием клеточного старения. Возможно, они сами участвуют в формировании вредных свойств стареющих клеток.
Следующим шагом должно стать выяснение того, уменьшит ли удаление липидных капель воспаление и повреждающее действие таких клеток. При этом важно сохранить полезные функции клеточного старения, включая защиту от опухолевого роста и участие в восстановлении тканей.
Результаты также подчёркивают сложность вмешательств в механизмы старения. Например, ранее сообщалось, что экспериментальное удаление стареющих клеток может по-разному влиять на отдельные ткани: в исследовании на мышах сочетание сенолитических веществ сопровождалось повреждением миелина.
Таким образом, работа раскрывает ранее недооценённую связь между клеточным старением, обменом жиров и воспалением. Но прежде чем этот механизм станет основой лечения, необходимо установить, играют ли липидные капли причинную роль в заболевании и можно ли безопасно воздействовать на них у человека.
Литература
Rachmian-Cooper N. Senescent cells accumulate lipid droplets // Aging. — 2026. — Vol. 18. — DOI: 10.18632/aging.206390.