Ген APOE2: новый ключ к долголетию и защите от болезни Альцгеймера?
Это художественное изображение, демонстрирующее, как белок APOE2 способствует устойчивости к клеточному старению, поддерживая целостность ДНК и ядерной оболочки. Нейрон, защищенный белком APOE2, изображен в виде оранжевых точек по всей клетке, а синяя сетка символизирует устойчивость к старению. Золотым цветом обозначена целостность ядра и защищенного генома. Автор: Элла Мару, Институт Бака
Учёные приблизились к разгадке того, почему носители варианта гена APOE2 чаще доживают до преклонных лет и имеют сниженный риск развития болезни Альцгеймера. Новое исследование Института исследований старения Бака раскрывает механизм действия этого гена.
Что выяснили учёные? Ген аполипопротеина Е (APOE) существует в трёх формах: APOE2, APOE3 и APOE4. Из них:
APOE4 — самый сильный генетический фактор риска развития болезни Альцгеймера с поздним началом (после 65 лет), а APOE2 связан с исключительным долголетием и снижением риска деменции.
Исследователи считают, что APOE2 помогает нейронам
эффективнее восстанавливать повреждения ДНК, противостоять клеточному старению и сохранять ядерную архитектуру и структуру клеток даже при стрессе (например, после облучения или воздействия химиопрепаратов).
В ходе эксперимента учёные использовали:
-индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) с разными вариантами гена APOE;
-нейроны головного мозга (ГАМК‑ергические и глутаматергические);
-ткани гиппокампа старых мышей с генами APOE2, APOE3 и APOE4.
Что выяснили учёные? Ген аполипопротеина Е (APOE) существует в трёх формах: APOE2, APOE3 и APOE4. Из них:
APOE4 — самый сильный генетический фактор риска развития болезни Альцгеймера с поздним началом (после 65 лет), а APOE2 связан с исключительным долголетием и снижением риска деменции.
Исследователи считают, что APOE2 помогает нейронам
эффективнее восстанавливать повреждения ДНК, противостоять клеточному старению и сохранять ядерную архитектуру и структуру клеток даже при стрессе (например, после облучения или воздействия химиопрепаратов).
В ходе эксперимента учёные использовали:
-индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) с разными вариантами гена APOE;
-нейроны головного мозга (ГАМК‑ергические и глутаматергические);
-ткани гиппокампа старых мышей с генами APOE2, APOE3 и APOE4.
Ключевые результаты:
-Меньше повреждений ДНК. Нейроны с APOE2 накапливают значительно меньше разрывов цепей ДНК по сравнению с APOE4.
-Защита от старения. У носителей APOE2 снижен уровень маркеров старения (p16, CRYAB), лучше сохранена ядерная структура клеток.
-Эффект «заразной» защиты. Добавление белка APOE2 к нейронам с геном APOE4 снижает уровень повреждений ДНК — то есть защитный эффект может передаваться извне.
-Подтверждение на животных. У старых мышей с APOE2 наблюдались признаки более здорового старения мозга: меньшие ядрышки, высокий уровень белка Lamin A/C, лучшее сохранение гетерохроматина в гиппокампе.
-Меньше повреждений ДНК. Нейроны с APOE2 накапливают значительно меньше разрывов цепей ДНК по сравнению с APOE4.
-Защита от старения. У носителей APOE2 снижен уровень маркеров старения (p16, CRYAB), лучше сохранена ядерная структура клеток.
-Эффект «заразной» защиты. Добавление белка APOE2 к нейронам с геном APOE4 снижает уровень повреждений ДНК — то есть защитный эффект может передаваться извне.
-Подтверждение на животных. У старых мышей с APOE2 наблюдались признаки более здорового старения мозга: меньшие ядрышки, высокий уровень белка Lamin A/C, лучшее сохранение гетерохроматина в гиппокампе.
Почему это важно для геронтологии?
Накопление повреждений ДНК и клеточное старение — ключевые факторы возрастных изменений и нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Долгое время роль гена APOE связывали в основном с транспортом липидов и бета‑амилоидами. Теперь же стало ясно: APOE влияет и на способность нейронов защищать свой геном.
Эти данные открывают новые терапевтические возможности:
-стратегии восстановления ДНК в мозге;
-методы удаления стареющих клеток;
-разработка соединений, имитирующих действие APOE2 — особенно для носителей гена APOE4, у которых повышен риск болезни Альцгеймера.
Накопление повреждений ДНК и клеточное старение — ключевые факторы возрастных изменений и нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Долгое время роль гена APOE связывали в основном с транспортом липидов и бета‑амилоидами. Теперь же стало ясно: APOE влияет и на способность нейронов защищать свой геном.
Эти данные открывают новые терапевтические возможности:
-стратегии восстановления ДНК в мозге;
-методы удаления стареющих клеток;
-разработка соединений, имитирующих действие APOE2 — особенно для носителей гена APOE4, у которых повышен риск болезни Альцгеймера.
Учёным ещё предстоит выяснить точный молекулярный механизм, с помощью которого APOE2 стабилизирует ядерную оболочку и способствует восстановлению ДНК. Но уже сейчас результаты дают надежду на создание новых подходов к замедлению старения мозга и профилактике нейродегенеративных заболеваний.
Это исследование — ещё один шаг к пониманию биологических основ долголетия и разработке методов поддержки когнитивного здоровья в пожилом возрасте.
Это исследование — ещё один шаг к пониманию биологических основ долголетия и разработке методов поддержки когнитивного здоровья в пожилом возрасте.
