Ученые объяснили, почему наши талии увеличиваются в среднем возрасте

Не секрет, что в среднем возрасте наши талии часто увеличиваются, но проблема не только косметическая. Жир на животе ускоряет старение и замедляет обмен веществ, увеличивая риск развития диабета, проблем с сердцем и других хронических заболеваний. Однако то, как именно возраст превращает шесть кубиков в более мягкий живот, остается неясным.

Доклинические исследования City of Hope выявили клеточную причину появления жира на животе, связанного с возрастом, и предоставили новые сведения о том, почему с возрастом наш живот становится шире.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Science, предлагают новую цель для будущих методов лечения, направленных на предотвращение появления дряблой жировой ткани на животе и продление здоровой продолжительности жизни.

«С возрастом люди часто теряют мышечную массу и набирают жир, даже если их вес остается прежним», — говорит соавтор исследования Цюн (Аннабель) Ван из Научно-исследовательского института диабета и метаболизма имени Артура Риггса при Городе Надежды. «Мы обнаружили, что старение запускает процесс появления нового типа взрослых стволовых клеток и усиливает массовую выработку организмом новых жировых клеток, особенно в области живота».

В сотрудничестве с соавтором-корреспондентом лаборатории Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе доктором философии Ся Ян ученые провели серию экспериментов на мышах, результаты которых позже были подтверждены на клетках человека. Ван и ее коллеги сосредоточились на белой жировой ткани (БЖТ), жировой ткани, ответственной за возрастное увеличение веса.

Хотя общеизвестно, что жировые клетки с возрастом увеличиваются, ученые предположили, что белая жировая ткань также расширяется за счет производства новых жировых клеток, а это означает, что у нее может быть неограниченный потенциал роста.

Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи сосредоточились на клетках-предшественниках адипоцитов (adipocyte progenitor cells - APC) — группе стволовых клеток в белой жировой ткани, которые эволюционируют в жировые клетки.

Команда City of Hope сначала пересадила APC от молодых и старых мышей второй группе молодых мышей. APC от старых животных быстро сгенерировали колоссальное количество жировых клеток.

Однако, когда команда пересадила APC от молодых мышей к старым мышам, стволовые клетки не произвели много новых жировых клеток. Результаты подтвердили, что старые APC оснащены для самостоятельного производства новых жировых клеток, независимо от возраста их хозяина.

Используя секвенирование РНК отдельных клеток, ученые затем сравнили активность гена APC у молодых и старых мышей. Будучи едва активными у молодых мышей, APC проснулись с удвоенной силой у мышей среднего возраста и начали выкачивать новые жировые клетки.

«В то время как способность большинства взрослых стволовых клеток расти с возрастом ослабевает, с APC происходит обратное — старение высвобождает способность этих клеток развиваться и распространяться», — сказал профессор Адольфо Гарсия-Окана из City of Hope. «Это первое доказательство того, что наши животы увеличиваются с возрастом из-за большого количества новых жировых клеток, вырабатываемых APC».

Старение также трансформировало APC в новый тип стволовых клеток, называемых предопределенными преадипоцитами, специфичными для возраста (CP-As). Возникая в среднем возрасте, клетки CP-A активно производят новые жировые клетки, что объясняет, почему старые мыши набирают больше веса.

Сигнальный путь, называемый рецептором фактора ингибирования лейкемии (LIFR), оказался критически важным для стимуляции размножения клеток CP-A и их превращения в жировые клетки.

«Мы обнаружили, что процесс производства жира в организме управляется LIFR. В то время как молодым мышам не требуется этот сигнал для производства жира, старшим мышам он нужен», — объяснила Ван. «Наше исследование показывает, что LIFR играет решающую роль в запуске CP-As для создания новых жировых клеток и увеличения жира на животе у старых мышей».

Используя секвенирование РНК отдельных клеток на образцах людей разного возраста, Ван и ее коллеги затем изучили APC из тканей человека в лаборатории. И снова, команда также идентифицировала похожие клетки CP-A, которые имели повышенное количество в тканях людей среднего возраста. Их открытие также иллюстрирует, что CP-A у людей обладают высокой способностью к созданию новых жировых клеток.

«Наши результаты подчеркивают важность контроля за образованием новых жировых клеток для решения проблемы возрастного ожирения», — сказал Ван. «Понимание роли CP-A в нарушениях обмена веществ и того, как эти клетки появляются в процессе старения, может привести к новым медицинским решениям для уменьшения жира на животе и улучшения здоровья и долголетия».

Дальнейшие исследования будут сосредоточены на отслеживании клеток CP-A в животных моделях, наблюдении за клетками CP-A у людей и разработке новых стратегий, которые устранят или блокируют эти клетки для предотвращения увеличения жировой массы, связанного с возрастом.