Микроскопия GI-SIM выявила разобщение контактов органелл и деления митохондрий при старении СК
Исследование на живых мезенхимальных стволовых клетках показало, что снижение уровня белка VAPB нарушает динамику органелл при старении.
Биологи изучили координацию межорганеллярных взаимодействий в мезенхимальных стволовых клетках человека (hMSC) с помощью микроскопии структурированного освещения скользящего падения (GI-SIM), сообщает EurekAlert eurekalert.org
EurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗. Эксперименты проводились на двух независимых клеточных моделях: репликативного старения и синдрома прогерии Хатчинсона — Гилфорда (HGPS). Флуоресцентная визуализация живых клеток показала, что при старении нарушается пространственно-временная связь между контактами митохондрий с эндоплазматическим ретикулумом (MERC) и сайтами деления митохондрий.
Нарушение архитектуры органелл
В обеих моделях сенесцентные клетки демонстрировали снижение площади покрытия MERC, изменение архитектуры и динамики эндоплазматического ретикулума (ЭР), подавление деления митохондрий и их патологическое удлинение. Сверхразрешающая микроскопия показала, что пространственное связывание контактных площадок MERC с точками деления митохондрий ослабевает по мере старения клетки. Это разобщение препятствует нормальному циклу фрагментации митохондрий.
Роль якорного белка VAPB
Авторы работы установили, что ключевым молекулярным фактором дисфункции контактов является снижение экспрессии резидентного белка ЭР VAPB. Направленный нокаут VAPB с помощью системы CRISPR/Cas9 в молодых hMSC воспроизвел фенотипические дефекты старения: разрушение структуры ЭР, сокращение контактов MERC, рассинхронизацию зон деления и общее замедление митохондриального деления.
Применение CRISPR-активации (CRISPRa) для стимуляции эндогенного VAPB в сенесцентных клетках частично восстановило площадь MERC eurekalert.org
EurekAlerteurekalert.orgОткрыть источник ↗. Данное воздействие нормализовало митохондриальную динамику, увеличило частоту деления органелл и ослабило маркеры клеточного старения. Ученые отметили, что поддержание VAPB-зависимых контактов необходимо для сохранения гомеостаза стволовых клеток.
