به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، یک مطالعه که اخیراً منتشر شده در مجله Nature Aging گزارش می‌دهد که وزیکول‌های خارج سلولی کوچک (sEVs) در پلاسمای موش‌های جوان با پیری از قبل موجود مقابله می‌کنند.

آیا می‌توان پیری را معکوس کرد؟

مطالعات اخیر نشان داده‌اند که خون موش‌های جوان می‌تواند مغز، کبد، استخوان، ماهیچه‌های اسکلتی، لوزالمعده و قلب موش‌های مسن را با اتصال سیستم‌های گردش خون آن‌ها از طریق پارابیوز هتروکرونیک ، جوان‌سازی کند. (پارابیوز هتروکرونیک یک ابزار تحقیقاتی است که برای ارزیابی تأثیر اندام‌ها و فاکتورهای منتقله از خون بر حیوانات جوان و پیر استفاده می‌شود. اگرچه پارابیوز کمتر از تبادل مستقیم خون قابل کنترل است، اما پارابیوز مدلی از تقسیم خون بین دو حیوان متصل شده به هم از لحاظ جراحی است.) به همین ترتیب، تزریق پلاسما می‌تواند فنوتیپ‌های حاصل از تبادل خون در پارابیووز هتروکرونیک را خلاصه کند. تلاش‌های فشرده برای شناسایی عوامل پلاسمایی دخیل در معکوس کردن آسیب‌های مرتبط با افزایش سن منجر به کشف عوامل جوان‌سازی، جوان‌سازی یا ضد پیری شده است. با این حال، مکانیسم عمل آن‌ها نامشخص است.

در مورد مطالعه

EV‌ها وزیکول‌های غشایی با اندازه نانو هستند که در سراسر جریان خون گردش می‌کنند و با تبادل محموله‌ها بین سلول‌ها به عنوان پیام رسان بین سلولی عمل می‌کنند. در مطالعه حاضر، محققان اثرات جوان کننده sEVs را بررسی کردند. محققان در ابتدا sEV‌ها را از موش‌های نر جوان و مسن به ترتیب دو و 20 ماهه خالص سازی کردند. سپس sEV‌های پلاسمای جوان از نظر توانایی آن‌ها در افزایش بالقوه طول عمر موش‌های پیر مورد ارزیابی قرار گرفتند. موش‌های مسن یک بار در هفته تا زمان مرگ، حجم مساوی sEVs پلاسمای جوان داخل وریدی یا سالین بافر فسفات (PBS) را دریافت کردند.

یافته‌های مطالعه

تجویز جوان sEV به طور قابل توجهی امتیاز شاخص شکنندگی و میانگین طول عمر موش‌های مسن را 12.4درصد افزایش داد. علاوه بر این، سن بیولوژیکی تخمینی موش‌های تحت درمان با sEV 15.1 ماه بود، در حالی که سن تقویمی آن‌ها 24 ماه بود. درمان با sEV‌های جوان باعث بهبود سطح تستوسترون، تعداد اسپرم، تحرک و یکپارچگی کروماتین اسپرم و همچنین کاهش تکه تکه شدن DNA اسپرم شد. موش‌های ماده بارور با موش‌های جوان یا مسن جفت‌گیری شدند و پس از 4.5 روز بررسی بصری کاشت جنین انجام شد. جفت گیری با نرهای جوان منجر به 7.7 محل کاشت / ماده باردار شد، در حالی که موش‌های مسن نتوانستند مکان‌های کاشت را ایجاد کنند. با این وجود، درمان موش‌های مسن با sEV‌های جوان به طور قابل توجهی نقایص باروری را با 3.4 سایت / ماده باردار بهبود بخشید. پس از جفت گیری مداوم به مدت یک ماه، نرهای جوان و مسن به ترتیب هشت و چهار توله در هر بستر تولید کردند. علاوه بر این، درمان موش‌های مسن با sEV‌های جوان تقریباً به اندازه نرهای جوان توله‌ها تولید کرد. موش‌های مسن تحت درمان با sEV‌های جوان نیز مصرف اکسیژن و تولید دی اکسید کربن بالاتری را نسبت به دریافت کنندگان PBS نشان دادند، بنابراین نشان دهنده بازگرداندن نسبی سلامت متابولیک به سطوح موش‌های جوان است. همچنین درمان به طور قابل توجهی پارامترهای اکوکاردیوگرافی و ساختار استخوان را در موش‌های مسن بهبود بخشید. تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) آتروفی قشر مغز را در موش‌های مسن نشان داد که پس از درمان با sEVs جوان کاهش یافت. موش‌های مسن فعالیت بتا-گالاکتوزیداز (SA-β-gal) مرتبط با پیری را در طحال، کلیه، کبد، ریه، بیضه و هیپوکامپ در مقایسه با موش‌های جوان نشان دادند. (بتا-گالاکتوزیداز خانواده‌ای از آنزیم‌های گلیکوزید هیدرولاز است که واکنش هیدرولیز قند بتاگالتوزید به منوساکارید را از طریق شکستن پیوند گلیکوزیدی کاتالیز می‌کند.) با این حال، درمان موش‌های مسن با sEV‌های جوان، حتی برای دو هفته، منجر به کاهش سریع سطوح SA-β-gal در این اندام‌ها شد. تیمار Young sEV همچنین سطوح گونه‌های اکسیژن فعال درون سلولی (ROS) را در موش‌های مسن به سطوح مشاهده‌ شده در موش‌های جوان بازگرداند و تجمع محصولات نهایی گلیکاسیون پیشرفته اضافی را حذف کرد. آنالیزهای پروتئومیک نشان داد که sEVهای جوان ممکن است تغییرات دژنراتیو مرتبط با سن را معکوس کرده و اثرات جوان‌سازی را اعمال کنند. محققان همچنین اثرات درمان با sEV‌های جدا شده از انسان‌های جوان را بر آسیب‌های مربوط به سن در موش‌ها ارزیابی کردند. برای این منظور، درمان موش‌های مسن با sEVs از انسان‌های جوان به طور موثری نقایص شناختی آن‌ها را بهبود بخشید، ظرفیت استقامت را افزایش داد و از بازیابی فعالیت میتوکندری در عضله حمایت کرد. در حالی که sEV‌ها به طور موثری اسیدهای نوکلئیک، پروتئین‌ها و لیپیدها را حمل می‌کنند، بیشتر مطالعات بر روی مؤلفه اسید ریبونوکلئیک (RNA) sEVs، به ویژه microRNA‌ها (miRNA) متمرکز شده‌اند. برای روشن کردن نقش miRNA‌های خاص در sEV‌های پلاسما، بیان متفاوت miRNA‌ها در پلاسما بین موش‌های جوان و مسن از طریق توالی یابی عمیق RNA کوچک ارزیابی شد. آزمایش‌های اضافی محموله‌های miRNA نماینده sEV‌های جوان و مسن را شناسایی کردند. به طور خاص، miR-455-3p، miR-144-3p، و miR-149-5p نمایانگر حالت جوان بودند، در حالی که miR-34a-5p، miR-29a-3p، و miR-29c-3p نشان دهنده وضعیت پیر بودند. قابل ذکر است که گیرنده 1α فعال شده با تکثیرکننده پراکسی زوم (PGC-1α) یک هدف معمولی بود که توسط miR-34a-5p، miR-29a-3p، و miR-29c-3p تنظیم منفی شد. علاوه بر این، miR-455-3p، miR-144-3p، و miR-149-5p می‌توانند محرک‌های غیرمستقیم PGC-1α باشند، زیرا ژن‌های هدف پایین‌دست آن‌ها همبستگی معکوس با PGC-1α نشان می‌دهند. موش‌های مسن سطوح بیان PGC-1α را در ماهیچه‌ها و هیپوکامپ در مقایسه با موش‌های جوان به طور قابل‌توجهی کاهش دادند، و درمان sEV جوان موش‌های مسن بیان آن را افزایش داد. خاموش کردن PGC-1α با استفاده از یک RNA با تداخل کوچک (siRNA) به طور قابل توجهی مزایای مشاهده شده با درمان جوان sEV در تنفس میتوکندری را کاهش داد. بررسی‌های اضافی تأیید کرد که miR-455-3p، miR-144-3p، و miR-149-5p در sEV‌های جوان miRNA‌های جوان‌سازی می‌کنند، در حالی که miR-34a-5p، miR-29a-3p و miR-29c-3p در افراد مسن sEV‌ها miRNA‌های پیش رونده پیری بودند.

نتیجه گیری

تجویز مکرر sEV‌های جوان عملکرد فیزیولوژیکی و عملکرد فیزیکی موش‌های مسن را افزایش داد. در کوتاه مدت، درمان sEV جوان به سرعت کل بدن را بهبود بخشید. در مقابل، درمان جوان sEV عملکرد و خواص بافت‌های پیر را به سطوح مشاهده شده در موش‌های جوان در دوره‌های طولانی تر احیا کرد. در مجموع، یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که sEV‌های جوان می‌توانند به فرصت‌های امیدوارکننده‌ای برای جوان سازی بافت‌های پیر و بهبود رفاه و طول عمر منجر شوند.

پایان مطلب./