اكتشف علماء سالك الجزيئات المضادة للالتهابات التي تتراجع في شيخوخة الدماغ

اكتشف علماء سالك الجزيئات المضادة للالتهابات التي تتراجع في شيخوخة الدماغ

قد تؤدي الجزيئات ، المسماة SGDGs ، إلى طرق جديدة لعلاج الأمراض العصبية المرتبطة بالعمر

LA JOLLA - تتضمن الشيخوخة تقلبات معقدة في الحبكة ومجموعة كبيرة من الشخصيات: الالتهاب ، والإجهاد ، وتغيرات التمثيل الغذائي ، وغيرها الكثير. الآن ، كشف فريق من معهد Salk وعلماء جامعة كاليفورنيا في سان دييغو عن عامل آخر متورط في عملية الشيخوخة - فئة من الدهون تسمى SGDGs (3-sulfogalactosyl diacylglycerols) التي تنخفض في الدماغ مع تقدم العمر وقد يكون لها تأثيرات مضادة للالتهابات.

البحث المنشور في الطبيعة الكيميائية الحياتية في 20 أكتوبر 2022 ، يساعد في كشف الأساس الجزيئي لشيخوخة الدماغ ، ويكشف عن الآليات الجديدة الكامنة وراء الأمراض العصبية المرتبطة بالعمر ، ويوفر فرصًا مستقبلية للتدخل العلاجي.

يقول المؤلف المشارك: "من الواضح أن مجموعات SGDG هذه تلعب دورًا مهمًا في الشيخوخة ، وهذا الاكتشاف يفتح إمكانية وجود مسارات الشيخوخة الحرجة الأخرى التي فقدناها" آلان ساغاتيليان، أستاذ في مختبرات Salk's Clayton Foundation لبيولوجيا الببتيد وحائز على كرسي الدكتور فريدريك بولسن. "هذه حالة واضحة جدًا لشيء يجب الحفر فيه أكثر في المستقبل."

SGDGs هي فئة من الدهون تسمى أيضًا الدهون. تساهم الدهون في بنية وتطور ووظيفة الأدمغة السليمة ، بينما ترتبط الدهون المنظمة بشكل سيء بالشيخوخة والأدمغة المريضة. ومع ذلك ، فإن الدهون ، على عكس الجينات والبروتينات ، ليست مفهومة جيدًا وغالبًا ما يتم تجاهلها في أبحاث الشيخوخة. Saghatelian متخصص في اكتشاف الدهون الجديدة وتحديد بنيتها.

قام مختبره ، بالتعاون مع البروفيسور Dionicio Siegel في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، بعمل ثلاثة اكتشافات تتضمن SGDGs: في الدماغ ، تختلف مستويات الدهون في الفئران الأكبر سناً عنها في الفئران الأصغر. يتغير جميع أفراد عائلة SGDG والدهون ذات الصلة بشكل ملحوظ مع تقدم العمر ؛ و SGDGs قد يتم تنظيمها من خلال عمليات معروفة بأنها تنظم الشيخوخة.

للوصول إلى هذه النتائج ، اتبع الفريق نهجًا استكشافيًا غير عادي يجمع بين الدراسة واسعة النطاق للدهون (الدهون) والكيمياء الهيكلية وتحليلات البيانات المتقدمة. حصلوا في البداية على ملامح دهنية لأدمغة الفئران في عمر خمسة أعوام ، تتراوح من شهر إلى 18 شهرًا ، باستخدام الكروماتوجرافيا السائلة - مقياس الطيف الكتلي. أدى التقدم التكنولوجي في هذه الأجهزة إلى توسيع عدد نقاط البيانات المتاحة للعلماء بشكل كبير ، وسمح تحليل البيانات المتقدم لهم بتحديد الأنماط المرتبطة بالعمر في ملفات تعريف الدهون الهائلة. قام الفريق بعد ذلك ببناء جزيئات SGDG واختبارها من أجل النشاط البيولوجي.

"تم تحديد مجموعات SGDG لأول مرة في السبعينيات ، ولكن كان هناك القليل من دراسات المتابعة. تم نسيان هذه الدهون بشكل أساسي وفقدانها من قواعد البيانات الدهنية. يقول المؤلف الأول دان تان ، زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر ساغاتيليان في سالك ، لم يكن أحد يعلم أن مجموعات SGDG ستتغير أو تنظم في الشيخوخة ، ناهيك عن أن لديها نشاطًا حيويًا ، وربما تكون قابلة للاستهداف علاجيًا.

أظهر التحليل أن SGDGs تمتلك خصائص مضادة للالتهابات ، والتي يمكن أن يكون لها آثار على الاضطرابات التنكسية العصبية وغيرها من الحالات العصبية التي تنطوي على زيادة الالتهاب في الدماغ.

اكتشف الفريق أيضًا أن مجموعات SGDG موجودة في أدمغة الإنسان والرئيسيات ، مما يشير إلى أن مجموعات SGDG قد تلعب دورًا مهمًا في الحيوانات بخلاف الفئران. ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث لإظهار ما إذا كانت SGDGs تساهم في التهاب الأعصاب البشري.

في المستقبل ، سيقوم الفريق بفحص كيفية تنظيم SGDGs مع الشيخوخة وما هي البروتينات المسؤولة عن صنعها وتفكيكها ، مما قد يفتح الباب لاكتشاف نشاط وراثي جديد مرتبط بالشيخوخة.

"مع فهم بنية SGDGs وقدرتنا على إنشائها في المختبر ، أصبحت دراسة هذه الدهون المهمة الآن مفتوحة على مصراعيها وجاهزة للاكتشاف" ، كما يقول سيجل ، مؤلف مشارك في الدراسة.

ومن بين المؤلفين الإضافيين ميريك إريكسي إرتونك وجوستين وانج وتينا تشانغ وأنطونيو إف إم بينتو وأندريا روشا وسينثيا جيه دونالدسون وجوان إم فوغان وبيتر سي جراي وباميلا ماهر ونيكولا ج. سريهاري كوندوري من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ؛ بان زانغ من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ؛ رايسا ج. لودفيج ومارسيلو أ. موري من جامعة كامبيناس بالبرازيل ؛ إليزابيث ويلي وأندرو ديلين من جامعة كاليفورنيا في بيركلي ؛ ماناسي آير وبرادلي زوتشيرو من جامعة ستانفورد ؛ وستيفن جي كوهاما من جامعة أوريغون للصحة والعلوم.

تم تمويل هذا العمل من قبل شركة Ferring Pharmaceuticals و Frederik Paulsen والمعاهد الوطنية للصحة (P30 CA014195 و R01DK106210 و R01NS119823 و R01AG069206 و RF1AG061296) ومركز أوريغون الوطني لأبحاث الرئيسيات (P51 OD 010092) و Wu Tsai Human Performance Alliance و Joe ومؤسسة كلارا تساي ، ومؤسسة أندرسون ، ومؤسسة بروس فورد وآن سميث بوندي ، وزمالة الرواد ، ومعهد هوارد هيوز الطبي ، وشبكة التنكس العصبي CZI ، ومؤسسة سان باولو للأبحاث (2017 / 01184-9).

دوى: 10.1038/s41589-022-01165-6