Biologen einen Weg finden, um boost-Darm-Stammzell-Populationen
Zellen, die den Darm-Trakt ersetzt werden, alle paar Tage, eine hohe rate des Umsatzes, stützt sich auf eine gesunde Bevölkerung von intestinalen Stammzellen. MIT und University of Tokyo Biologen haben nun gefunden, dass die Alterung dauert eine Maut auf die intestinale Stammzellen und trägt möglicherweise zu einer erhöhten Anfälligkeit für Erkrankungen des Magen-Darm-Trakt.
Die Forscher zeigten auch, dass Sie könnte sich dieser Effekt umkehren, die in gealterten Mäusen durch Behandlung mit einer Verbindung, die hilft zu steigern, die Bevölkerung von intestinalen Stammzellen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Verbindung, die angezeigt wird, zu stimulieren, einen Weg, der beinhaltet, Langlebigkeit-verknüpfte Proteine, bekannt als Sirtuine, könnte helfen, schützen den Darm von altersbedingten Schaden, sagen die Forscher.
„Eines der Probleme mit dem Altern ist organ-Dysfunktion, begleitet von einem Rückgang der Aktivität der Stammzellen, die nähren und wieder aufzufüllen, die Orgel, so ist dies eine potenziell sehr nützliche intervention zeigen Sie entweder verlangsamen oder umzukehren Alterung“, sagt Leonard Guarente, Novartis, Professor für Biologie am MIT.
Guarente und Toshimasa Yamauchi, professor an der Universität von Tokyo, sind die senior-Autoren der Studie, die online in der Fachzeitschrift Aging Cell on März 28. Der führende Autor des Papiers ist Masaki Igarashi, einem ehemaligen MIT-postdoc, der jetzt an der Universität von Tokio.
Das Wachstum der Bevölkerung
Guarente ‚ s lab hat lange untersucht die Verbindung zwischen dem Altern und Sirtuine, eine Klasse von Proteinen, die in fast allen Tieren. Sirtuine, die gezeigt worden sind, zum Schutz gegen die Auswirkungen des Alterns, kann auch stimuliert werden durch Kalorienreduktion.
In einem Papier veröffentlicht im Jahr 2016, Guarente und Igarashi festgestellt, dass bei Mäusen, low-Kalorien-Diäten aktivieren Sie Sirtuine in intestinalen Stammzellen, hilft den Zellen, sich zu vermehren. In Ihrer neuen Studie, dass Sie dargelegt, um zu untersuchen, ob die Alterung trägt zu einem Rückgang in der Stammzell-Populationen, und ob dieser Rückgang konnte rückgängig gemacht werden.
Durch den Vergleich von Jungen (im Alter von 3-5 Monate) und älteren (im Alter von 2 Jahren) Mäusen, die Forscher fanden heraus, dass Darm-Stammzell-Populationen zu tun, mit dem Alter abnehmen. Außerdem, wenn diese Stammzellen sind Zellen, die entfernt von den Mäusen gewachsen und in eine Kulturschale, Sie sind weniger in der Lage zu generieren Darm-organoids, die imitieren die Struktur der Darmschleimhaut, im Vergleich zu Stammzellen, die von jüngeren Mäusen. Die Forscher fanden auch reduziert sirtuin-Ebenen in den Stammzellen von älteren Mäusen.
Sobald die Effekte des Alterns gegründet wurden, wollten die Forscher sehen, wenn Sie könnten Umgekehrt die Effekte durch eine Substanz namens Nicotinamid-riboside (NR). Diese Verbindung ist eine Vorstufe von NAD, Coenzym, aktiviert die sirtuin SIRT1. Sie fanden, dass nach sechs Wochen von Trinkwasser versetzt mit NR, die älteren Mäuse hatten ein normales Niveau von intestinalen Stammzellen, und diese Zellen waren in der Lage zu generieren, die organoids sowie Stammzellen aus Jungen Mäusen könnte.
Um festzustellen, ob diese Stamm-Zelle-boost hat eigentlich keine gesundheitlichen Vorteile, die Forscher Gaben der ältere, NR-behandelten Mäuse eine Substanz, die normalerweise induziert Kolitis. Sie fanden heraus, dass NR schützte die Mäuse vor der Entzündung und Gewebe Schaden in der Regel produziert von dieser Substanz bei älteren Tieren.
„Das hat Reale Auswirkungen auf die Gesundheit, denn nur mit mehr Stammzellen ist ja alles schön und gut, aber es ist vielleicht nicht gleich alles, was in der realen Welt“, sagt Guarente. „Zu wissen, dass die Eingeweide sind eigentlich mehr stress-resistent, wenn Sie die NR – ergänzt, ist ziemlich interessant.“
Schützende Effekte
Guarente sagt, er glaubt, dass NR ist wahrscheinlich, die über einen Weg, der seinem Labor, die zuvor identifiziert wurden, in die Steigerung der NAD schaltet nicht nur SIRT1 aber ein weiteres gen, das sogenannte mTORC1, das stimuliert die protein-Synthese in den Zellen und hilft Ihnen, sich zu vermehren.
„Was wir vermuten ist, dass die NAD-Nachschub in alten Mäusen ist, das diesen Weg des Wachstums, dass die arbeiten durch SIRT1 und TOR, um den wirtschaftlichen Niedergang stattgefunden hat, dass das mit dem Alter“, sagt er.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass NAD möglicherweise eine schützende Wirkung gegen Erkrankungen des Darms, wie colitis, bei älteren Menschen, sagt er. Guarente und seine Kollegen haben zuvor festgestellt, dass die NAD-Vorstufen können auch stimulieren das Wachstum der Blutgefäße und die Muskeln und die Ausdauer in der gealterten Mäuse, und eine 2016-Studie von Forschern in der Schweiz gefunden, die Steigerung der NAD kann helfen, wieder aufzufüllen Muskel-Stammzell-Populationen, die in Alter Mäuse.