Các tế bào của hệ thống miễn dịch lưỡi liềm có khả năng gây hại nhất trong số các tế bào tuổi già vì chúng lây lan tổn thương mô và lão hóa nhanh chóng trên các cơ quan và hệ thống khác của cơ thể. Nhưng một khám phá của UC San Francisco gợi ý rằng không phải tất cả các tế bào già đều là “thây ma” có hại.
Trong khi đánh giá lại vai trò của các tế bào 'thây ma' mà thuốc chống lão hóa đã tìm cách loại bỏ, các nhà khoa học phát hiện ra rằng một số được nhúng trong các mô trẻ, khỏe mạnh và thúc đẩy quá trình sửa chữa bình thường khỏi tổn thương.
Các nhà khoa học hiện đã quan sát thấy những tế bào này hoạt động trong mô phổi và các cơ quan khác hoạt động như những rào cản trong cơ thể, chẳng hạn như ruột non, ruột kết và da. Tổn thương mô phổi phục hồi chậm hơn khi được điều trị bằng thuốc tiêu huyết thanh, giết chết các tế bào này.
Tien Peng, MD, phó giáo sư về bệnh phổi, chăm sóc nguy kịch, dị ứng và thuốc ngủ, và tác giả cao cấp của nghiên cứu, cho biết, “Các tế bào hình lưỡi liềm có thể chiếm các hốc có vị trí đặc quyền như là 'lính canh' theo dõi mô để tìm tổn thương và phản ứng bằng cách kích thích các tế bào gốc lân cận phát triển và bắt đầu sửa chữa."
“Có thể hiểu được rằng các nhà khoa học ban đầu coi các tế bào già là hoàn toàn bất lợi. Khi con người già đi, các tế bào già đi tích lũy các đặc điểm của các tế bào già cỗi, hao mòn, bao gồm cả việc không có khả năng tạo ra các tế bào mới. Thay vì chết đi như các tế bào già bình thường, chúng sống tiếp, tạo ra một hỗn hợp các hợp chất gây viêm tạo thành kiểu hình bài tiết liên quan đến lão hóa (SASP). Những yếu tố này được liên kết với Alzheimer, viêm khớpvà các rối loạn liên quan đến tuổi tác khác, bao gồm ung thư. Cái tên hấp dẫn “tế bào thây ma” được đặt ra cho chúng. ”
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc loại bỏ các tế bào già khỏi chuột đã ngăn ngừa hoặc giảm bệnh liên quan đến tuổi tác và tăng tuổi thọ của động vật bằng cách sử dụng thuốc tiêu huyết thanh nhằm mục tiêu và tiêu diệt “tế bào thây ma”. Sau đó, một sự gia tăng hoạt động đã xảy ra tại các phòng nghiên cứu và các doanh nghiệp dược phẩm dành riêng cho việc tìm kiếm và phát triển các phiên bản hiệu quả hơn của những loại thuốc này.
Tuy nhiên, việc loại bỏ các tế bào già đi kèm theo những rủi ro. Ví dụ, nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các tế bào già cũng có thể thúc đẩy quá trình chữa lành thường xuyên bằng cách kích hoạt quá trình sửa chữa tế bào gốc. Theo nghiên cứu mới, phân tích có thể tác động tiêu cực đến quá trình sửa chữa bình thường, nhưng chúng cũng có khả năng điều trị các rối loạn trong đó các tế bào tuổi già chịu trách nhiệm cho hành vi bệnh lý của tế bào gốc.
Các tế bào hình lưỡi liềm có thể khó khăn để điều tra vì các chỉ số của chúng, chẳng hạn như gen p16, đôi khi rất khan hiếm và khó tìm. Trong các thí nghiệm ban đầu, các tế bào nguyên bào sợi được phân lập, nuôi cấy trong các đĩa nuôi cấy cho đến khi có đủ số lượng tế bào cho các thí nghiệm, và sau đó được gây căng thẳng với các hóa chất gây ra sự lão hóa trong tế bào. Nhưng trong sinh vật sống, tương tác giữa các tế bào và các mô xung quanh chúng tác động đáng kể đến hoạt động gen của tế bào. Điều này có nghĩa là so với các tế bào trong môi trường bình thường của chúng, các đặc điểm của tế bào phát triển trong sự cô lập trong đĩa thủy tinh có thể khác.
Để tạo ra một công cụ mạnh mẽ hơn cho các nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã cải tiến một kỹ thuật phổ biến là dung hợp một gen có liên quan - trong trường hợp này là gen p16, hoạt động quá mức trong các tế bào già - với một protein huỳnh quang màu xanh lá cây (GFP) như một chất đánh dấu có thể tiết lộ vị trí của các tế bào dưới ánh sáng cực tím. Các nhà khoa học đã khuếch đại đáng kể tín hiệu huỳnh quang bằng cách tăng cường số lượng và độ ổn định của protein huỳnh quang xanh trong các tế bào già nua này. Điều này cho phép họ nhìn thấy các tế bào già đi trong môi trường sống tự nhiên của các mô sống.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng các tế bào lão hóa tồn tại trong các mô trẻ và khỏe mạnh ở mức độ lớn hơn so với trước đây và bắt đầu phát triển ngay sau khi sinh bằng cách sử dụng công nghệ cực kỳ nhạy cảm này. Các nhà khoa học cũng phát hiện ra các yếu tố tăng trưởng đặc biệt mà các tế bào bạch cầu phát ra để khuyến khích các tế bào gốc sinh sôi nảy nở và chữa lành các mô. Tiết lộ rằng các tế bào của hệ thống miễn dịch như đại thực bào và bạch cầu đơn nhân có thể kích hoạt các tế bào lão hóa có liên quan đến lão hóa và tổn thương mô. Phát hiện này ngụ ý rằng tình trạng viêm ở mô cũ hoặc bị thương là yếu tố điều chỉnh quan trọng đối với hoạt động và tái tạo tế bào lão hóa.
Trong các nghiên cứu về mô phổi, nhóm của Peng đã quan sát thấy các tế bào bạch cầu phát sáng màu xanh lá cây nằm bên cạnh các tế bào gốc trên màng đáy đóng vai trò như một hàng rào ngăn chặn các tế bào lạ và các hóa chất độc hại xâm nhập vào cơ thể và cho phép oxy khuếch tán từ không khí trong phổi vào bên trong. các mô bên dưới. Thiệt hại có thể xảy ra tại giao diện động này. Nhóm nghiên cứu đã thấy các tế bào bạch cầu ở những vị trí tương tự trong các cơ quan rào cản khác, chẳng hạn như ruột non, ruột kết và da. Các thí nghiệm của họ đã xác nhận rằng nếu các tế bào bạch cầu bị tiêu diệt bằng senolytics, các tế bào gốc phổi không thể sửa chữa bề mặt hàng rào một cách chính xác.
Giáo sư ưu tú về bệnh học thực nghiệm nói Nghiên cứu của Peng thực sự có ý nghĩa đối với nghiên cứu về lão hóa, với mục tiêu là giúp các cá nhân sống lâu hơn và khỏe mạnh hơn.
Bà nói: “Các nghiên cứu cho thấy nghiên cứu về phân tích huyết thanh nên tập trung vào việc nhận biết và nhắm mục tiêu chính xác các tế bào tuổi già có hại, có lẽ là những dấu hiệu sớm nhất của bệnh, trong khi vẫn giữ nguyên những dấu hiệu hữu ích. "Những phát hiện này nhấn mạnh sự cần thiết phải phát triển các loại thuốc tốt hơn và các phân tử nhỏ sẽ nhắm mục tiêu vào các tập hợp con cụ thể của các tế bào già có liên quan đến bệnh tật hơn là tái tạo."
Tạp chí tham khảo:
- Nabora S. Reyes và cộng sự. Tế bào Sentinel p16INK4a + ở màng đáy tạo thành một ngách tương phản trong phổi. Khoa học. DOI: 10.1126 / science.abf33
