Вода в раковине, закручиваясь, уходит в слив. Так и клетка, попав в водоворот старения, уже не может выбраться: каждый оборот затягивает её глубже. Учёные нашли, что закручивает этот водоворот, — белок ApoD, который старые клетки выделяют в окружающую среду, как сигнал бедствия, который на самом деле топит соседей.
Всё начинается с того, что старые клетки, словно уставшие пловцы, перестают двигаться. Это заметили ещё раньше: если взять среду, в которой росли старые фибробласты (клетки соединительной ткани), и добавить её к молодым, молодые тоже теряют способность к поляризации — первому шагу к движению. Теперь выяснилось, что виноват в этом именно ApoD. Его уровень в среде старых клеток в 2,9 раза выше, чем у молодых. ApoD не просто мешает клетке двигаться, он запускает целую цепочку событий внутри неё.
Попав в клетку, ApoD повышает уровень белка SUN1. Этот белок — часть ядерного моста, который соединяет ядро с цитоскелетом, как подвесной мост соединяет берега. Когда моста становится слишком много, он начинает дёргать ядро, и клетка чувствует себя так, будто её постоянно трясёт. Но самое интересное — SUN1 не просто пассивно реагирует: он заставляет клетку производить ещё больше ApoD. Получается петля: ApoD повышает SUN1, SUN1 повышает ApoD. Водоворот закручивается.
Петля запускает и другие признаки старения: клетка теряет ламин B1 (белок, поддерживающий ядро изнутри), в ней падает энергетический потенциал митохондрий и растёт уровень активных форм кислорода — молекул, повреждающих ДНК. Всё это вместе делает клетку по-настоящему старой. Учёные проверили это на мышах: если ввести ApoD в повреждённую мышцу, она восстанавливается хуже — и по массе, и по силе сокращения. Водоворот старения затягивает не только отдельные клетки, но и целые ткани.
Почему же старение ускоряется после 60 лет? Петля ApoD-SUN1 даёт ответ: когда таких петель в ткани становится много, они синхронизируются, и старение идёт лавиной — как вода, которая сначала медленно кружится, а потом с рёвом уходит в слив. Разорвать эту петлю — значит, возможно, замедлить водоворот.
Белок ApoD (аполипопротеин D) был впервые обнаружен как компонент липопротеинов высокой плотности, но его точная функция долго оставалась загадкой. Оказалось, что он вырабатывается в мозге при болезни Альцгеймера и защищает нейроны от окислительного стресса. Теперь выяснилось, что ApoD — еще и фактор старения, который старые клетки посылают молодым, чтобы те тоже «постарели».
Идея о том, что старение может передаваться через кровь, напоминает роман Олдоса Хаксли «О дивный новый мир», где люди стареют и умирают по расписанию. В реальности механизм оказался более тонким: не просто «фактор старения» в крови, а петля обратной связи, которая усиливает сама себя.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.