Повышенное содержание белка ApoE тормозит регенерацию костей в пожилом возрасте

Ученые из Университета Дьюка выявили повышенное содержание в крови пожилых людей аполипопротеина Е (ApoE). Ранее было описано участие этого белка в развитии болезни Альцгеймера и атеросклероза, приводящего к болезням сердца. Сейчас исследователи показали его вовлеченность в процесс регенерации костей.

Изображение:

Robert M. Hunt. По CC BY-SA 3.0

Хрупкость костей в пожилом возрасте — проблема многих людей по всему миру. Усугубляет ситуацию низкая способность к регенерации поврежденной костной ткани и высокий риск повторного перелома.

В настоящем исследовании ученые обратили внимание на белок ApoE, содержание которого в крови людей в возрасте 75–85 лет вдвое выше, чем у людей в возрасте 35–45 лет. То же наблюдалось у мышей возрастом 24 месяца по сравнению с 4-х месячными мышами. Белок ApoE, являющийся липопротеином, известен своим участием в метаболизме липидов и транспорте жирных кислот. Однако корреляция количества белка в крови со способностью костной ткани к регенерации делает ApoE потенциальным кандидатом на участие в регуляции заживления перелома.

Ученые провели эксперимент с культурой остеопрогениторных клеток на чашке Петри. Клетки, необработанные липопротеином ApoE, спустя месяц формировали двуслойную костную ткань, в то время как в присутствие ApoE клетки проявляли сниженную способность к дифференцировке. Далее ученые ввели мышам систему РНК-интерференции на основе аденовируса и наблюдали снижение циркулирующего в крови ApoE на 75%, кроме того, у мышей наблюдалось лучшее заживление переломов благодаря усиленному образованию остеобластов из стволовых клеток.

По результатам экспериментов исследователи заключили, что ApoE изменяет метаболизм остеобластов. Ускоренное заживление кости, наблюдаемое в отсутствие ApoE, связано с усилением гликолитического метаболизма и последующей усиленной дифференцировкой остеобластов. И наоборот, в присутствии ApoE остеобласты усиливают катаболизм жирных кислот и уменьшают гликолитический обмен, что приводит к снижению дифференцировки остеобластов.

Таким образом, ApoE может быть мишенью для терапии сниженной способности к регенерации костей в пожилом возрасте.

Однако использование аденовируса для остановки синтеза белка ApoE приводит к его постоянно пониженному содержанию в крови, что может выразиться в неправильном метаболизме жиров и их отложении на стенках сосудов, особенно при приеме жирной пищи. Поэтому целью дальнейших исследований ученые видят изобретение терапии, временно снижающей уровень ApoE в крови.

Источник

Rong Huang et al. / Lowering circulating apolipoprotein E levels improves aged bone fracture healing. JCI Insight, 2019; 4 (18). DOI: 10.1172/jci.insight.129144

Добавить в избранное

Вам будет интересно