Ученые открывают парадокс в процессе старения клеток

Клетки используют естественную систему очистки, чтобы предотвратить накопление поврежденных материалов. Известная как аутофагия, эта процесс собирает дефектные белки и другие клеточные отходы, упаковывает их в специализированные отделения и расщепляет на основные молекулярные компоненты, которые можно повторно использовать.

Эта система переработки помогает защитить клетки от повреждений. Ученые долгое время рассматривали снижение аутофагии как признак старения, и проблемы с этим процессом связаны со многими заболеваниями, включая рак, сердечно-сосудистые заболевания, диабет и нейродегенеративные расстройства.

Однако новые исследования показывают, что переработка клеток не обязательно замедляется с возрастом. Напротив, ее активность может увеличиваться, снижаться или оставаться неизменной в зависимости от типа клетки и пола человека. Результаты также свидетельствуют о том, что физические упражнения могут влиять на функционирование этого процесса у пожилых людей.

Исследователи Санфордского института медицинских открытий Burnham Prebys сообщили об этих результатах 27 сентября 2026 года в журнале Aging Cell, оспаривая широко распространенное представление о том, как переработка клеток изменяется на протяжении жизни.

"Мы часто видим, как люди ссылаются на идею, что аутофагия снижается с возрастом, но на самом деле доказательства этого у людей очень тонкие," - сказала старший и ответственный автор Каролин Кумста, доктор философии, доцент Центра сердечно-сосудистых и мышечных заболеваний в Санфордском институте Burnham Prebys.

"Растет интерес к воздействию на аутофагию для разработки новых вмешательств для здорового старения," - сказала Татьяна Морено, доктор философии '26, ведущий автор исследования и бывшая аспирантка лаборатории Кумста.

"Мы хотели оспорить предположения и изучить, что на самом деле происходит с аутофагией при старении у здоровых людей."

Для лучшего понимания связи между старением и аутофагией исследователи собрали образцы крови и кожи у добровольцев в возрасте от 23 до 72 лет. Все участники сообщили об отсутствии хронических заболеваний.

Команда также преобразовала некоторые собранные клетки кожи в индуцированные нейроны, позволив исследователям изучить переработку клеток в трех различных типах клеток.

Для каждого типа клеток ученые анализировали РНК-транскрипты, которые производятся, когда клетки читают генетические инструкции из ДНК для создания белков, ферментов и других существенных компонентов. Этот анализ позволил им изучить, как возраст и тип клетки влияли на активность генов, участвующих в аутофагии.

Важно отметить, что исследователи не полагались только на активность генов. Они также непосредственно измерили, с какой скоростью клетки выполняли аутофагию, позволяя им определить, точно ли паттерны экспрессии генов отражали количество происходящей переработки.

Результаты выявили гораздо более сложную картину, чем традиционное понимание клеточного старения.

"Мы обнаружили, что изменения аутофагической активности не были универсальными по всему телу и не соответствовали идее, что аутофагия просто снижается с возрастом," - сказала Кумста. "Скорее, скорости переработки клеток изменяются по-разному с возрастом в каждом типе клеток и по-разному по полу в каждом типе клеток."

Исследователи наблюдали поразительные различия в том, как аутофагия изменялась с возрастом. В клетках кожи у участников мужского пола активность переработки снижалась с увеличением возраста. В клетках женской кожи она оставалась относительно стабильной. Между тем, индуцированные нейроны, полученные от участниц женского пола, показали увеличение аутофагии с возрастом.

Эти результаты показывают, что переработка клеток не следует единому шаблону по всему телу. Вместо этого старение, похоже, влияет на процесс по-разному в зависимости от изучаемых клеток и пола человека.

Исследователи также обнаружили, что экспрессия генов, ответственных за аутофагию, не надежно указывала на количество фактически происходящей переработки. Клетки с более высоким или низким уровнем экспрессии генов аутофагии не обязательно показывали соответствующие различия в их измеренных скоростях переработки.

"Это показывает, что люди, использующие статические меры, такие как уровни транскрипции, для вывода того, что происходит с аутофагией, должны быть очень осторожны в своих интерпретациях," - сказала Морено.

Команда затем исследовала, были ли различия в аутофагии связаны с физическим здоровьем и производительностью с возрастом.

Их результаты указывали на еще одну неожиданную возможность: более высокие уровни переработки клеток могут иметь различные последствия для молодых и пожилых взрослых.

Среди участников в возрасте 70 лет и старше повышенная активность аутофагии была связана с худшими показателями физической функции во всех трех изучаемых типах клеток.

В клетках крови более высокая аутофагия была связана с более низкой аэробной способностью. В клетках кожи это было связано с более высоким индексом массы тела (ИМТ). В индуцированных нейронах повышенная активность переработки была связана со слабой силой хвата, более низким метаболизмом и более высокой частотой сердечных сокращений в покое.

Эти ассоциации предполагают, что повышенная аутофагия не обязательно является признаком более здорового старения. Хотя переработка клеток играет важную защитную роль, ее связь с физическим здоровьем может измениться на позднем этапе жизни.

"Я думаю, что это важное различие, которое заслуживает дальнейшего изучения, поскольку оказывается, что повышенный поток аутофагии может быть хорош для молодых людей, но проблематичен для пожилых людей," - сказала Кумста.

"Аутофагия и старение намного более тонкие, чем предполагалось ранее," - сказала Морено. "Чтобы лучше перевести открытия исследований аутофагии в потенциальную терапию, нам действительно необходимо понять, что происходит на уровне конкретных клеток и как это зависит от пола и возраста."

Исследователи также исследовали, может ли физическая активность влиять на аутофагию у пожилых людей.

В небольшом пилотном исследовании пять участников в возрасте от 77 до 88 лет прошли программу мягких упражнений продолжительностью 12 недель. Деятельность была сосредоточена на снижении риска падений, и исследователи собирали образцы крови до и после программы для измерения изменений переработки клеток.

Предварительные результаты предполагали, что упражнения могут снизить активность аутофагии в клетках крови до уровней, более типичных для молодых взрослых. Участники также показали улучшения в физической производительности.

Хотя пилотный проект включал только пять человек, результаты поднимают возможность того, что упражнения могут помочь регулировать переработку клеток способами, которые поддерживают более здоровое старение. Для того чтобы установить, являются ли эти изменения постоянными и как они связаны с улучшениями физического здоровья, потребуются более крупные исследования.

"Приятно иметь это вмешательство с упражнениями, которое может оказать положительное влияние на аутофагию и здоровое старение, и я действительно возбужден тем, куда это пойдет," - сказала Кумста.

Результаты подчеркивают важность понимания переработки клеток как процесса, который изменяется сложным образом на протяжении жизни, а не как процесса, который равномерно снижается с возрастом. Они также предполагают, что будущие методы лечения, направленные на аутофагию, могут потребовать учета возраста, пола и конкретных задействованных клеток.

Для изучения потенциальной пользы упражнений лаборатория Кумста получила пилотный грант от Института клинических и трансляционных исследований Altman Калифорнийского университета в Сан-Диего (UC San Diego).

Команда теперь работает с Центром ресурсов физических упражнений и физической активности UC San Diego над более крупными исследованиями с участием большего количества участников и улучшенными методами тестирования. Эти усилия будут изучать, как физическая активность влияет на аутофагию, старение и физическую функцию, с целью лучше понять, могут ли изменения в переработке клеток в конечном итоге способствовать стратегиям более здорового старения.