Можем ли мы устранить STING при потере костной массы? Путь представляет потенциальную мишень для лечения старения скелета
Исследователи обнаружили, что путь сигнализации STING активируется в макрофагах костного мозга с возрастом и может быть мишенью для предотвращения потери костной массы при остеопорозе.
С возрастом наши кости становятся слабыми и хрупкими, процесс, называемый остеопорозом. Потеря костной массы вызвана изменениями в клетках микроокружения костного мозга, такими как повышенное содержание жира и иммунные клетки, способствующие воспалению. Одним молекулярным драйвером воспаления является путь сигнализации STING, хотя роль этого пути в старении костей до сих пор была неясна.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Advanced Science, исследователи обнаружили, что путь STING активируется в макрофагах костного мозга при старении и может быть мишенью для предотвращения потери костной массы.
Путь STING является частью врожденной иммунной системы, ощущающей и защищающей от инфекций, клеточного стресса и рака. Исследователи обнаружили, что этот путь все больше активируется в макрофагах костного мозга с возрастом. Макрофаги костного мозга (МКМ) - это иммунные клетки, которые защищают от патогенов и могут усиливать воспаление, характерное для старения скелета.
Исследователи изучали путь STING на мышах, лишенных белка STING в клетках костного мозга. Удивительно, что в молодом возрасте мыши без STING показали сниженную плотность костей, но в более позднем возрасте мыши без STING были защищены от потери костной массы.
Для определения того, что активировало путь STING в МКМ, исследователи обратились к другой клетке костного мозга: жировым клеткам, называемым адипоцитами костного мозга (АКМ). Изолировав АКМ у старых мышей и культивируя их с МКМ у молодых мышей, они обнаружили, что АКМ способствовали активации STING в МКМ.
Старые АКМ могут перестать делиться и функционировать должным образом, состояние, называемое старением. Старые АКМ также могут выделять вредные факторы. Исследователи определили DPP4, белок, выделяемый из АКМ, как вредный фактор, который активировал путь STING, вызывал воспаление и способствовал потере костной массы.
Следуя ниже по течению активации STING, исследователи обнаружили истощение NAD⁺ в окружающих клетках костного мозга. NAD⁺ - это важная молекула, участвующая в метаболизме, сигнализации, репарации ДНК и многом другом. Снижение NAD⁺ в стволовых клетках костного мозга препятствовало их дифференцировке для образования и восстановления костей, что способствует старению скелета.
В этом исследовании исследователи выяснили, как путь STING способствует потере костной массы, связывая молекулярный путь через три типа клеток, вовлеченные в старение скелета.
"Следовательно, эти результаты позиционируют сигнализацию STING в макрофагах костного мозга как центральный узел интеграции, подчеркивая ее потенциал в качестве мишени для комплексного управления сложным микроокружением костного мозга при старении скелета," - написали авторы.
У мышей DPP4 из старых адипоцитов костного мозга активировал STING в макрофагах, способствуя воспалению и истощению NAD⁺, что нарушало образование костей стволовыми клетками костного мозга. Потеря STING снижала плотность костей у молодых мышей, но защищала старых мышей от потери костной массы, указывая на возрастозависимые эффекты на здоровье скелета.