'Peta MUZIK' menunjukkan beberapa sel otak menua lebih cepat
Ulasan terakhir: 14.06.2024
Semua kandungan iLive disemak secara perubatan atau fakta diperiksa untuk memastikan ketepatan faktual sebanyak mungkin.
Kami mempunyai garis panduan sumber yang ketat dan hanya memautkan ke tapak media yang bereputasi, institusi penyelidikan akademik dan, apabila mungkin, dikaji semula kajian secara medis. Perhatikan bahawa nombor dalam kurungan ([1], [2], dan lain-lain) boleh diklik pautan ke kajian ini.
Jika anda merasakan bahawa mana-mana kandungan kami tidak tepat, ketinggalan zaman, atau tidak dipersoalkan, sila pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Jurutera Universiti California, San Diego telah mendapati bahawa sesetengah sel otak menua lebih cepat daripada yang lain, dan ia tidak seimbang dengan banyaknya pada orang yang menghidap penyakit Alzheimer. Di samping itu, penyelidik memerhatikan perbezaan dalam proses penuaan sel-sel otak tertentu bergantung kepada jantina: dalam korteks serebrum wanita terdapat bahagian yang lebih tinggi daripada oligodendrocytes "lama" berbanding dengan neuron "lama" berbanding dengan korteks pada lelaki. p>
Penemuan ini dimungkinkan melalui teknik baharu yang dipanggil MUSIC (pemetaan interaksi asid nukleik dalam sel tunggal), yang membolehkan penyelidik melihat ke dalam sel otak individu dan memetakan interaksi antara kromatin - bentuk DNA yang dilipat rapat - dan RNA. Teknik ini membolehkan kita memvisualisasikan interaksi ini pada peringkat sel tunggal dan mengkaji cara ia mempengaruhi ekspresi gen.
“MUZIK ialah alat berkuasa yang membolehkan kita mendalami aspek kompleks penyakit Alzheimer,” kata pengarang kanan kajian Sheng Zhong, Profesor Shu Chien Bioengineering. Gena Lai di Sekolah Kejuruteraan Jacobs di Universiti California, San Diego.
“Teknologi ini berpotensi untuk mendedahkan mekanisme molekul baharu yang mendasari patologi penyakit Alzheimer, yang mungkin membuka jalan kepada intervensi terapeutik yang lebih disasarkan dan hasil pesakit yang lebih baik.”
Otak manusia mengandungi rangkaian sel kompleks yang berkomunikasi dan berinteraksi dengan cara yang kompleks. Dalam setiap sel ini, terdapat interaksi dinamik komponen genetik, termasuk kromatin dan RNA, yang menentukan fungsi selular yang penting. Apabila sel-sel otak membesar dan menua, interaksi antara kromatin dan RNA ini berubah. Dan dalam setiap sel kompleks ini boleh berbeza-beza, terutamanya dalam sel matang. Walau bagaimanapun, merungkai kehalusan interaksi ini tetap menjadi cabaran.
Teknik MUZIK telah datang untuk menyelamatkan, memberikan peluang untuk melihat ke dalam kerja dalaman sel otak individu. Menggunakan MUSIC, pasukan Zhong menganalisis sampel otak bedah siasat, khususnya tisu korteks hadapan manusia, yang diperoleh daripada 14 penderma berumur 59 tahun ke atas, ada yang menghidap penyakit Alzheimer dan ada yang tidak.
Mereka mendapati bahawa jenis sel otak yang berbeza mempamerkan corak interaksi yang berbeza antara kromatin dan RNA. Menariknya, sel dengan kurang interaksi kromatin pendek cenderung menunjukkan tanda-tanda penuaan dan penyakit Alzheimer.
"Menggunakan teknologi transformatif ini untuk menganalisis sel tunggal, kami mendapati bahawa sesetengah sel otak lebih tua daripada yang lain," kata Zhong. Beliau menjelaskan bahawa penghidap penyakit Alzheimer mempunyai bilangan sel otak lama yang lebih tinggi berbanding orang yang sihat.
Penyelidik percaya penemuan ini boleh membantu membangunkan rawatan baharu untuk penyakit Alzheimer.
“Sekiranya kita boleh mengenal pasti gen tidak terkawal dalam sel lama ini dan memahami fungsinya dalam struktur kromatin tempatan, kita juga boleh mengenal pasti sasaran terapeutik berpotensi baharu,” kata pengarang pertama kajian Xingzhao Wen, calon PhD dalam bioinformatik di makmal Zhong.
Kajian itu juga mendapati perbezaan jantina dalam penuaan sel-sel otak. Dalam korteks serebrum wanita, penyelidik mendapati nisbah oligodendrosit lama yang lebih tinggi kepada neuron lama. Oligodendrocytes adalah sejenis sel otak yang membentuk lapisan pelindung di sekeliling neuron. Memandangkan peranan penting mereka dalam mengekalkan fungsi otak yang normal, peningkatan bilangan oligodendrosit lama boleh memburukkan lagi penurunan kognitif.
"Kehadiran oligodendrosit lama yang tidak seimbang dalam korteks serebrum wanita mungkin memberi penerangan baharu tentang peningkatan risiko gangguan neurodegeneratif dan psikiatri yang diperhatikan pada wanita," kata Wen.
Seterusnya, penyelidik akan berusaha untuk mengoptimumkan lagi MUZIK untuk menggunakannya bagi mengenal pasti faktor—seperti gen pengawalseliaan dan litar genetik—yang bertanggungjawab untuk mempercepatkan penuaan dalam sel otak tertentu.
“Kami kemudiannya akan membangunkan strategi untuk menyekat aktiviti gen atau litar ini, dengan harapan dapat melambatkan penuaan otak,” kata Zhong.
Hasil kerja diterangkan secara terperinci dalam artikel yang diterbitkan dalam majalah Nature.