'MUSIIKKIkartta' näyttää joidenkin aivosolujen vanhenemisen nopeammin
Viimeksi tarkistettu: 14.06.2024
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Kalifornian yliopiston San Diegon insinöörit ovat havainneet, että jotkut aivosolut vanhenevat nopeammin kuin toiset, ja niitä on suhteettoman paljon Alzheimerin tautia sairastavilla ihmisillä. Lisäksi tutkijat havaitsivat eroja tiettyjen aivosolujen ikääntymisprosesseissa sukupuolen mukaan: naisten aivokuoressa oli suurempi osuus "vanhoista" oligodendrosyytteistä verrattuna "vanhoihin" hermosoluihin verrattuna miesten aivokuoreen. P>
Nämä löydöt mahdollistivat uusi tekniikka nimeltä MUSIC (nukleiinihappovuorovaikutusten kartoitus yksittäisissä soluissa), jonka avulla tutkijat voivat katsoa yksittäisten aivosolujen sisään ja kartoittaa kromatiinin – DNA:n tiukasti laskostuneen muodon – ja RNA:n välisiä vuorovaikutuksia.. Tämän tekniikan avulla voimme visualisoida nämä vuorovaikutukset yksisolutasolla ja tutkia, kuinka ne vaikuttavat geeniekspressioon.
"MUSIIKKI on tehokas työkalu, jonka avulla voimme syventää Alzheimerin taudin monimutkaisia puolia", sanoi tutkimuksen vanhempi kirjailija Sheng Zhong, Shu Chienin biotekniikan professori.. Gena Lai Jacobs School of Engineeringissä Kalifornian yliopistossa San Diegossa.
"Tällä tekniikalla on potentiaalia paljastaa uusia molekyylimekanismeja Alzheimerin taudin patologian taustalla, mikä voi tasoittaa tietä kohdennetuille terapeuttisille toimenpiteille ja parempille potilaille."
Ihmisen aivot sisältävät monimutkaisen verkoston soluja, jotka kommunikoivat ja ovat vuorovaikutuksessa monimutkaisilla tavoilla. Jokaisessa näistä soluista on geneettisten komponenttien, mukaan lukien kromatiini ja RNA, dynaaminen vuorovaikutus, jotka määräävät solun olennaiset toiminnot. Aivosolujen kasvaessa ja ikääntyessä nämä kromatiinin ja RNA:n väliset vuorovaikutukset muuttuvat. Ja jokaisessa solussa nämä kompleksit voivat vaihdella suuresti, erityisesti kypsissä soluissa. Näiden vuorovaikutusten yksityiskohtien selvittäminen oli kuitenkin haaste.
MUSIC-tekniikka on tullut apuun ja tarjoaa mahdollisuuden tarkastella yksittäisten aivosolujen sisäistä toimintaa. Zhongin tiimi analysoi MUSICIN avulla kuolemanjälkeisiä aivonäytteitä, erityisesti ihmisen etukuoren kudosta, jotka saatiin 14:ltä vähintään 59-vuotiaalta luovuttajalta, joista osa sairasti Alzheimerin tautia ja osa ei.
He havaitsivat, että erityyppisillä aivosoluilla on erilaisia kromatiinin ja RNA:n vuorovaikutusmalleja. Mielenkiintoista on, että soluissa, joissa oli vähemmän lyhyitä kromatiinivuorovaikutuksia, oli taipumus osoittaa ikääntymisen ja Alzheimerin taudin merkkejä.
"Käyttämällä tätä transformatiivista teknologiaa yksittäisten solujen analysointiin, havaitsimme, että jotkut aivosolut ovat vanhempia kuin toiset", Zhong sanoi. Hän selitti, että Alzheimerin tautia sairastavilla ihmisillä oli enemmän näitä vanhoja aivosoluja verrattuna terveisiin ihmisiin.
Tutkijat uskovat, että tämä löytö voi auttaa kehittämään uusia hoitoja Alzheimerin tautiin.
"Jos voimme tunnistaa säätelemättömät geenit näissä vanhoissa soluissa ja ymmärtää niiden toiminnot paikallisessa kromatiinirakenteessa, voimme myös tunnistaa uusia mahdollisia terapeuttisia kohteita", sanoi tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Xingzhao Wen, bioinformatiikan tohtorikandidaatti Zhongin laboratoriossa.
Tutkimuksessa havaittiin myös sukupuolieroja aivosolujen ikääntymisessä. Naisten aivokuoresta tutkijat havaitsivat suuremman vanhojen oligodendrosyyttien ja vanhojen hermosolujen suhteen. Oligodendrosyytit ovat eräänlainen aivosolu, joka muodostaa suojaavan kerroksen hermosolujen ympärille. Vanhojen oligodendrosyyttien lisääntynyt määrä voi pahentaa kognitiivista heikkenemistä, koska niillä on tärkeä rooli normaalin aivotoiminnan ylläpitämisessä.
"Vanhojen oligodendrosyyttien suhteeton esiintyminen naisten aivokuoressa voi tuoda uutta valoa naisten hermostoa rappeutuvien ja psykiatristen häiriöiden lisääntyneisiin riskeihin", Wen sanoi.
Seuraavaksi tutkijat pyrkivät optimoimaan MUSIIKKIÄ edelleen voidakseen käyttää sitä tunnistamaan tekijöitä, kuten säätelygeenejä ja geneettisiä piirejä, jotka ovat vastuussa tiettyjen aivosolujen nopeutuneesta ikääntymisestä.
"Kehitämme sitten strategioita näiden geenien tai piirien toiminnan tukahduttamiseksi toivoen hidastaa aivojen ikääntymistä", Zhong sanoi.
Työn tuloksia kuvataan yksityiskohtaisesti artikkelissa, joka on julkaistu Nature-lehdessä.