Ответ, кажется, да, по крайней мере у мышей, согласно новому исследованию во главе со следователями в Медицинской школе Гарварда.Исследование, изданное 22 марта в Клетке, определяет ключевые клеточные механизмы позади сосудистого старения и его эффектов на здоровье мышц и успешно полностью изменило процесс у животных.Результаты точно определяют затруднение в нормальной перекрестной связи, которая происходит между мышцами и кровеносными сосудами и сохраняет обе ткани здоровыми.Используя синтетических предшественников двух молекул, естественно существующих в теле, ученым также удалось полностью изменить упадок кровеносного сосуда и атрофию мышц у стареющих мышей, повысив их выносливость осуществления в процессе.
Успех, команда заявила, прокладывает путь к идентификации связанных методов лечения для людей.«Мы обнаружили способ полностью изменить сосудистое старение, повысив присутствие естественных молекул в теле, которые увеличивают физиологический ответ на осуществление», сказало исследование главный следователь Дэвид Синклер, преподаватель в Отделе Генетики в Медицинской школе Гарварда и соруководителе Центра Пола Ф. Гленна Биологии Старения в Медицинской школе Гарварда.«Подход стимулирует рост кровеносного сосуда и повышает стойкость и выносливость у мышей и готовит почву для методов лечения в людях, чтобы обратиться к спектру болезней, которые являются результатом сосудистого старения», добавил Синклер, который является также преподавателем в Школе Университета Нового Южного Уэльса Медицинских наук в Сиднее, Австралия.
Исследователи предостерегают, что много многообещающего лечения у мышей не имеют того же самого эффекта в людях из-за критических различий в биологии. Однако результаты экспериментов были достаточно существенными, чтобы побудить исследовательскую группу преследовать эксперименты в людях. Клинические испытания за безопасность идут уже полным ходом, сказал Синклер.
Столь же старый как наши кровеносные сосудыСинклер и команда намереваются распутывать механизмы позади одной из неизбежности биологии: старение.Поскольку мы стареем, мы становимся слабыми и хилыми.
Набор физиологических изменений – некоторых тонких, некоторые существенные – ускоряет это неизбежное снижение. Что точно, оказывается, в наших камерах вызывает биологические изменения то лидерство к старению? Это – вопрос, который досаждал Синклеру и команде в течение многих лет.Поскольку мы стареем, наши самые крошечные кровеносные сосуды увядают и умирают, вызывая уменьшенный кровоток и поставившее под угрозу кислородонасыщение органов и тканей.
Сосудистое старение ответственно за набор беспорядков, таково как сердечные и неврологические условия, потеря мышц, ослабил исцеление раны и полную непрочность, среди других. Ученые знали, что потеря кровотока к органам и тканям приводит к накоплению токсинов и низких кислородных уровней.
Так называемые эндотелиальные клетки, который кровеносные сосуды линии, важны для здоровья и роста кровеносных сосудов, которые поставляют богатую кислородом и загруженную питательным веществом кровь органам и тканям. Но как эти эндотелиальные клетки не формируются возраст, атрофия кровеносных сосудов, новые кровеносные сосуды, и кровоток к большинству частей тела постепенно уменьшается.
Это динамичное особенно поразительно в мышцах, которые являются в большой степени vascularized и полагаются на прочное кровоснабжение, чтобы функционировать.Мышцы начинают высыхать и становиться более слабыми с возрастом, условие, известное как саркопения.
Процесс может быть замедлен с регулярным осуществлением, но постепенно даже тренироваться, становится менее эффективным при задержке этого ослабления.Синклер и команда задались вопросом: Что точно сокращает кровоток и ускоряет это неизбежное снижение? Почему действительно даже тренируется, теряют его защитное право выдержать живучесть мышц?
Действительно ли этот процесс обратим?В ряде экспериментов команда нашла, что уменьшенный кровоток развивается, поскольку эндотелиальные клетки начинают терять критический белок, известный как sirtuin1, или SIRT1. Предыдущие исследования показали, что старение задержек SIRT1 и расширяет жизнь в дрожжах и мышах.Потеря SIRT1, в свою очередь, ускорена потерей NAD +, ключевой регулятор взаимодействий белка и ремонта ДНК, который был определен больше чем век назад.
Предыдущее исследование Синклером и другими показало, что NAD +, который также уменьшается с возрастом, повышает деятельность SIRT1.Стимулирующий разговор
Исследование показывает, что NAD + и SIRT1 обеспечивают критический интерфейс, который позволяет разговор между эндотелиальными клетками в стенках кровеносных сосудов и мышечных клеток.Определенно, эксперименты показывают, что в молодой мышце мыши, передача сигналов SIRT1 активирована и производит новые капилляры, самые крошечные кровеносные сосуды в теле, которые поставляют кислород и питательные вещества к тканям и органам. Однако, в то время как деятельность NAD +/SIRT1 уменьшается со временем, найденное исследование, также – кровоток, оставляя мышечную ткань лишенной питательного вещества и оголодавшей кислородом.Действительно, когда исследователи удалили SIRT1 в эндотелиальных клетках молодых мышей, они наблюдали заметно уменьшенную капиллярную плотность и сократили число капилляров, по сравнению с мышами, у которых был неповрежденный SIRT1.
У мышей, эндотелиальные клетки которых испытали недостаток в SIRT1, была плохая терпимость осуществления, умея управлять только половиной дистанции, преодоленной их SIRT1-неповрежденными пэрами.Чтобы определить роль SIRT1 в вызванном осуществлением росте кровеносного сосуда, исследователи наблюдали, как SIRT1-несовершенные мыши ответили на осуществление. После месячного учебного режима задние мышцы ног SIRT1-несовершенных мышей показали заметно уменьшенную способность сформировать новые кровеносные сосуды в ответ на осуществление по сравнению с мышами того-же-самого-возраста, у которых был неповрежденный SIRT1 в их эндотелиальных клетках.Вызванное осуществлением формирование кровеносного сосуда, как известно, происходит в ответ на стимулирующие рост белки, выпущенные мышцами под напряжением.
SIRT1, однако, кажется, ключевой посыльный, передающий фактор роста, сигнализирующий от мышц до кровеносных сосудов, найденное исследование.Эксперименты показали, что у эндотелиальных клеток, испытывающих недостаток в SIRT1, уменьшили чувствительность к стимулирующим рост белкам, выпущенным осуществленными мышцами.
«Это – как будто эти клетки стали глухими к сигналам, что мышцы послали свой путь», сказал Синклер.Наблюдение, он добавил, объясняет, почему возрастная потеря SIRT1 приводит к атрофии мышц и упадку кровеносного сосуда.
Так как эксперименты показали решающую роль SIRT1 в вызванном осуществлением формировании кровеносного сосуда, исследователи задались вопросом, будет ли повышение уровни SIRT1 стимулировать рост кровеносного сосуда и предотвращать трату мышц.Упражнение в таблетке?Ученые нацеливаются на NAD +, молекула, сохраненная через многие формы жизни, которые, как известно, уменьшились с возрастом и ранее показанный стимулировать деятельность SIRT1.«Мы рассуждали, что, уменьшая NAD + уровни уменьшают деятельность SIRT1 и таким образом вмешиваются в способность стареющих мышей вырастить новые кровеносные сосуды», сказало исследование первый автор Абхируп Дас, который провел работу как постдокторант в лаборатории Синклера, в настоящее время ученый посещения в генетике в Медицинской школе Гарварда и товарищ постдиссертации в Университете Южной Новой Школы Уэльса Медицинских наук.
Чтобы проверить эту предпосылку, ученые использовали химическое соединение под названием NMN, NAD + предшественник, который, как ранее показывают, играл роль в восстановлении клеточной ДНК и поддержании живучести клетки.В экспериментах блюда лаборатории эндотелиальные клетки от людей и мышей отнеслись с NMN, показал увеличенную способность роста и уменьшил некроз клеток.Затем, команда дала NMN более чем два месяца группе мышей, которые было 20 месяцев – грубый эквивалент 70 в человеческих годах. Лечение NMN восстановило количество кровеносных капилляров и капиллярной плотности к замеченным у младших мышей.
Кровоток к мышцам также увеличился и был значительно выше, чем кровоснабжение к мышцам, замеченным у мышей того-же-самого-возраста, которые не получили NMN.Самый поразительный эффект, однако, появился в способности стареющих мышей тренироваться. Эти животные показали между 56 и на 80 процентов большая способность осуществления, по сравнению с невылеченными мышами, которых показало исследование. NMN-рассматриваемым животным удалось управлять 430 метрами или приблизительно 1 400 футами, в среднем, по сравнению с 240 метрами или 780 футами, в среднем, для их невылеченных пэров.
Чтобы видеть, могли ли бы эффекты NMN быть далее увеличены, исследователи добавили второй комплекс к режиму лечения. Комплекс, гидросульфид натрия (NaHS), является предшественником сероводорода, который также повышает деятельность SIRT1.Группа 32-месячных мышей – грубый эквивалент 90 в человеческих годах – проходить лечение компании в течение четырех недель смогла управлять, в среднем, в два раза длиннее, чем невылеченными мышами. В сравнении мыши отнеслись NMN один, бежал в 1.6 раза дальше, в среднем, чем невылеченные животные.
«Это действительно старые мыши так наше открытие, что лечение компании удваивается, их бегущая способность – не что иное как интригующий», сказал соавтор исследования Джеймс Митчелл, адъюнкт-профессор генетики и сложных болезней в Гарварде T. Высшая школа здравоохранения Х. Чана. Исследование во главе с Митчеллом и изданный в той же самой проблеме Клетки также нашло, что гидросульфид натрия увеличил формирование кровеносного сосуда в мышцах мышей.Интересно, лечение NMN не улучшило плотность кровеносного сосуда и осуществило способность у молодых сидячих мышей.
Однако это действительно повышало формирование кровеносного сосуда и осуществляло способность у молодых мышей, которые тренировались регулярно в течение месяца.«Это наблюдение подчеркивает понятие, что возраст играет решающую роль в перекрестной связи между кровеносными сосудами и мышцами и указывает на потерю NAD + и SIRT1 как причина позади потери эффективности осуществления после среднего возраста», сказал Дас.Исследователи говорят, что их результаты могут проложить путь к терапевтическим достижениям, которые открывают перспективу для миллионов пожилых людей, для которых регулярная физическая активность не возможность.
«Даже если Вы – спортсмен, Вы в конечном счете уменьшаетесь», сказал Синклер. «Но есть другая категория людей – что относительно тех, кто находится в инвалидном кресле или тех с иначе ограниченной подвижностью?»Конечная цель команды должна копировать результаты и, в конечном счете, переместиться к развивающейся маленькой молекуле, основанные на NMN наркотики, которые подражают эффектам осуществления – увеличенный кровоток и кислородонасыщение мышц и других тканей. Такие методы лечения могут даже помочь с новым ростом судна органов, которые несут повреждающую ткань потерю кровоснабжения и кислорода, общего сценария при сердечных приступах и ишемических инсультах, заявила команда.Neo-vascularization – формирование новых кровеносных сосудов – нужно рассматривать с осторожностью, исследователи говорят, потому что увеличенное кровоснабжение могло непреднамеренно питать рост опухоли.
«Последняя вещь, которую Вы хотите сделать, обеспечивают дополнительную кровь и питание к опухоли, если Вы уже имеете один», сказал соавтор исследования Линдси Ву в Школе Университета Нового Южного Уэльса Медицинских наук.Синклер и Ву указывают, что эксперименты, сделанные как часть текущего исследования, не представляют свидетельств, что лечение со стимулируемым развитием опухоли NMN у животных отнеслось с комплексом.