Гены стресса очищают мертвые клетки, предлагая новые знания о болезнях
Новое исследование Техасского университета в Арлингтоне подробно описывает новую стратегию того, как организм очищается от мертвых клеток во время стресса, раскрывая неожиданные роли известных генов, отвечающих за реакцию на стресс. Это открытие может помочь ученым лучше понять заболевания, влияющие на иммунную систему, мозг и обмен веществ.
«Тело постоянно создает новые клетки и удаляет старые клетки после их смерти», — сказал Аладин Элхалил, ведущий автор исследования и аспирант третьего года обучения в лаборатории Пии Гоуз, доцента биологии в Техасском университете в Арлингтоне. «Это удаление мертвых клеток так же важно, как и создание новых, потому что если тело не может избавиться от мертвых клеток, это может привести к различным проблемам со здоровьем».
Опубликованное в PLOS Genetics исследование было проведено на круглом черве C. elegans доктором Гоузом, Элхалилом и Алеком Уайтедом, еще одним аспирантом в лаборатории Гоуза. Этот крошечный прозрачный организм является широко используемым инструментом в генетических исследованиях , поскольку его прозрачное тело позволяет ученым наблюдать за поведением живых клеток, включая то, как клетки умирают. Исследовательская группа воспользовалась этими уникальными особенностями несколькими инновационными способами.
«Это было захватывающее исследование, в котором стресс встречается с поведением клеток», — сказал Гоуз. «Увлекательно наблюдать, как наши клетки адаптируются к изменениям в окружающей среде и продолжают выполнять свои обычные функции. Понимание этого процесса необходимо для нашей нормальной физиологии и развития».
SQST-1/p62 функционирует в фагоците hyp10, способствуя CCE после стресса после интернализации TSC. Кредит: PLOS Genetics (2025). DOI: 10.1371/journal.pgen.1011696
Команда исследовала гены реакции на стресс, многие из которых имеют человеческие аналоги, в новом контексте: как они помогают удалять умирающие клетки. Используя такие инструменты, как технология редактирования генов CRISPR/Cas9, они манипулировали этими генами, чтобы определить конкретный путь реакции на стресс, который активируется, чтобы помочь удалить умирающие клетки.
Используя новейшие технологии визуализации в реальном времени, исследователи смогли охарактеризовать этот путь реакции на стресс, наблюдая за ключевыми компонентами механизма очистки клеток в действии. Это позволило им увидеть, когда и как включаются связанные со стрессом и очисткой гены в процессе удаления.
Был идентифицирован ключевой ген: его человеческая версия, известная как lyst, связана с синдромом Чедиака-Хигаси — редким заболеванием, при котором клеткам трудно избавиться от мусора, что приводит к проблемам с иммунной системой .
«Одним из новых открытий в нашем исследовании является то, что версия этого гена у червя контролируется классическими генами реакции на стресс , что ранее было неизвестно», — сказал Элхалил. «Интересный вопрос — почему этот путь вообще должен быть на месте. Это оставляет нам захватывающее направление для будущих исследований».