1. Старение – это самый важный фактор, который ограничивает продолжительность нашей жизни. Без старения средняя продолжительность жизни человека была бы около тысячи лет. Причем это была бы именно тысяча лет здоровой жизни, а все смерти были бы вызваны трагическими случайностями вроде автокатастроф.
2. Клетки могут жить дольше, чем целый организм, старение начинается не в клетках. Увеличение жесткости ВКМ становится причиной старения клеток. Взаимодействия стареющих клеток с молодым ВКМ может быть достаточно, чтобы восстановить стареющие клетки до более молодого состояния [34]. Повреждение долгоживущих белков матрикса – не просто один из ключевых признаков старения, это механизм, запускающий практически все другие причины старения, описанные в Hallmarks of Aging [34].
3. Сильная ВКМ-гипотеза позволяет объяснить очень просто, почему отдельные особи в рамках одного вида стареют и умирают, а сами виды животных бессмертны.
4. Если сшивки ВКМ и не являются первопричиной старения, то все равно ограничивают продолжительность нашей жизни, поскольку приводят к тому, что ВКМ становится устойчивым к растворению ферментами коллагеназами, о чем я писал выше, а этого уже достаточно для запуска процесса старения. То есть, даже устранив все возможные причины кроме сшивок, мы не сможем существенно омолодить организм!
Библиографический список
1. Franco R.S. Measurement of red cell lifespan and aging Transfus Med Hemother. 2012 Oct;39(5):302-7. doi: 10.1159/000342232. www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/23801920 (дата обращения: 24.12.2020).
2. Clevers H. The intestinal crypt, a prototype stem cell compartment. Cell. 2013 Jul 18;154(2):274-84. doi: 10.1016/j.cell.2013.07.004. www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/23870119 (дата обращения: 24.12.2020).
3. Arrojo E. Drigo R., Lev-Ram V., Tyagi S. et al. Age Mosaicism across Multiple Scales in Adult Tissues. Cell Metab. 2019 Aug 6;30(2):343–351.e3. doi: 10.1016/j. cmet.2019.05.010. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31178361 (дата обращения:
24.12.2020).
4. Andersen B.B., Gundersen H.J., Pakkenberg B. Aging of the human cerebellum: a stereological study. J Comp Neurol. 2003 Nov 17;466(3):356-65. doi: 10.1002/ cne.10884. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14556293 (дата обращения: 24.12.2020).
5. Woodruff-Pak D.S., Foy M.R., Akopian G.G. et al. Differential effects and rates of normal aging in cerebellum and hippocampus. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jan 26;107(4):1624-9. doi: 10.1073/pnas.0914207107. www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/20080589 (дата обращения: 24.12.2020).
6. Magrassi L., Leto K., Rossi F. Lifespan of neurons is uncoupled from organismal lifespan. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Mar 12;110(11):4374-9. doi: 10.1073/ pnas.1217505110. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23440189 (дата обращения:
24.12.2020).
7. Ryu B.Y., Orwig K.E., Oatley J.M. et al. Effects of aging and niche microenvironment on spermatogonial stem cell self-renewal. Stem Cells. 2006 Jun;24(6):1505-11. doi: 10.1634/stemcells.2005–0580. Epub 2006 Feb 2. www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/16456131 (дата обращения: 24.12.2020).
8. Harrison D.E. Mouse erythropoietic stem cell lines function normally 100 months: loss related to number of transplantations. Mech Ageing Dev. 1979 Mar;9(5–6):427-33. doi: 10.1016/0047-6374(79)90083-6. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/37377 (дата обращения: 24.12.2020).
9. Fedintsev A., Moskalev A. Stochastic non-enzymatic modification of long-lived macromolecules – A missing hallmark of aging. Ageing Res Rev. 2020 Sep;62:101097. doi: 10.1016/j.arr.2020.101097. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32540391 (дата обращения: 24.12.2020).
10. TheocharisA.D., Skandalis S.S., Gialeli C. et al. Extracellular matrix structure. Adv Drug Deliv Rev. 2016 Feb 1;97:4-27. doi: 10.1016/j.addr.2015.11.001. www.ncbi. nlm.nih.gov/pubmed/26562801 (дата обращения: 24.12.2020).
11. Killaars A.R., Walker C.J., Anseth K.S. Nuclear mechanosensing controls MSC osteogenic potential through HDAC epigenetic remodeling. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020 Sep 1;117(35):21258-21266. doi: 10.1073/pnas.2006765117. www.ncbi.nlm.nih. gov/pubmed/32817542 (дата обращения: 24.12.2020).
12. [In Brief] A youthful environment can rejuvenate old stem cells. NewScientist. 2011 Sep. 10;211(2829):18. (Электронный ресурс) URL: www.sciencedirect.com/ science/article/abs/pii/S0262407911622008 (дата обращения: 24.12.2020).
13. Block T.J., Marinkovic M., Tran O.N. et al. Restoring the quantity and quality of elderly human mesenchymal stem cells for autologous cell-based therapies. Stem Cell Res Ther. 2017 Oct 27;8(1):239. doi: 10.1186/s13287-017-0688-x. www.ncbi.nlm.nih. gov/pubmed/29078802 (дата обращения: 24.12.2020).
14. Choi H.R., Cho K.A., Kang H.T.et al. Restoration of senescent human diploid fibroblasts by modulation of the extracellular matrix. Aging Cell. 2011 Feb;10(1):148-57. doi: 10.1111/j.1474–9726.2010.00654.x. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21108727 (дата обращения: 24.12.2020).
15. The extracellular matrix and cell wall. (Электронный ресурс) URL: www. khanacademy.org/science/ap-biology/cell-structure-and-function/membrane-permeability/a/the-extracellular-matrix-and-cell-wall (дата обращения: 24.12.2020).
16. Sewanan L.R., Schwan J., Kluger J.et al. Extracellular Matrix From Hypertrophic Myocardium Provokes Impaired Twitch Dynamics in Healthy Cardiomyocytes. JACC Basic Transl Sci. 2019 Jul 24;4(4):495–505. doi: 10.1016/j.jacbts.2019.03.004. www. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31468004 (дата обращения: 24.12.2020).
17. Tuty Kuswardhani R.A., A.Soejitno. Bone marrow-derived stem cells as an adjunctive treatment for acute myocardial infarction: a systematic review and meta-analysis. Acta Med Indones. 2011 Jul;43(3):168-77. www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/21979282 (дата обращения: 24.12.2020).
18. Gyongyosi M., Wojakowski W., Lemarchand P. et al. Meta-Analysis of Cellbased CaRdiac stUdiEs (ACCRUE) in patients with acute myocardial infarction based on individual patient data. Circ Res. 2015 Apr 10;116(8):1346-60. doi: 10.1161/ CIRCRESAHA.116.304346. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25700037 (дата обращения: 24.12.2020).
19. Segel M., Neumann B., Hill M.F.E. et al. Niche stiffness underlies the ageing of central nervous system progenitor cells. Nature. 2019 Sep;573(7772):130–134. doi: 10.1038/s41586-019-1484-9. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31413369 (дата обращения: 24.12.2020).
20. Lacraz G., Rouleau A.J., Couture V. et al. Increased Stiffness in Aged Skeletal Muscle Impairs Muscle Progenitor Cell Proliferative Activity. PLoS One. 2015 Aug 21;10(8):e0136217. doi: 10.1371/journal.pone.0136217. www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/26295702 (дата обращения: 24.12.2020).
21. Stearns-Reider K.M., D’Amore A., Beezhold K. et al. Aging of the skeletal muscle extracellular matrix drives a stem cell fibrogenic conversion. Aging Cell. 2017 Jun;16(3):518–528. doi: 10.1111/acel.12578. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28371268 (дата обращения: 24.12.2020).
22. Li X.H., Du L.L., Cheng X.S. et al. Glycation exacerbates the neuronal toxicity of p-amyloid. Cell Death Dis. 2013 Jun 13;4(6):e673. doi: 10.1038/cddis.2013.180. www. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23764854 (дата обращения: 24.12.2020).
23. Byun K., Bayarsaikhan E., Kim D. et al. Induction of neuronal death by microglial AGE-albumin: implications for Alzheimer’s disease. PLoS One. 2012;7(5):e37917. doi: 10.1371/journal.pone.0037917. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22662249 (дата обращения: 24.12.2020).
24. Derk J., MacLean M., Juranek J. et al. The Receptor for Advanced Glycation Endproducts (RAGE) and Mediation of Inflammatory Neurodegeneration. J Alzheimers Dis Parkinsonism. 2018;8(1):421. doi: 10.4172/2161-0460.1000421. www.ncbi.nlm. nih.gov/pubmed/30560011 (дата обращения: 24.12.2020).
25. Gautieri A., Redaelli A., Buehler M.J. et al. Age- and diabetes-related nonenzymatic crosslinks in collagen fibrils: candidate amino acids involved in Advanced Glycation End-products. Matrix Biol. 2014 Feb;34:89–95. doi: 10.1016/j. matbio.2013.09.004. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24060753 (дата обращения:
24.12.2020).
26. Collier T. A., Nash A., Birch H.L. et al. Preferential sites for intramolecular glucosepane cross-link formation in type I collagen. A thermodynamic study: Matrix Biol. 2015 Oct;48:78–88. doi: 10.1016/j.matbio.2015.06.001. www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/26049074 (дата обращения: 24.12.2020).
27. Sell D.R., Biemel K.M., Reihl O. et al. Glucosepane is a major protein cross-link of the senescent human extracellular matrix. Relationship with diabetes. J Biol Chem. 2005 Apr 1;280(13):12310-5. doi: 10.1074/jbc.M500733200. www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/15677467 (дата обращения: 24.12.2020).
28. Monnier V.M., Mustata G.T., Biemel K.L. et al. Cross-linking of the extracellular matrix by the maillard reaction in aging and diabetes: an update on «a puzzle nearing resolution». Ann N Y Acad Sci. 2005 Jun;1043:533-44. doi: 10.1196/annals.1333.061. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16037276 (дата обращения: 24.12.2020).
29. Bourne J.W., Lippell J.M., Torzilli P.A. Glycation cross-linking induced mechanical-enzymatic cleavage of microscale tendon fibers. Matrix Biol. 2014 Feb;34:179-84. doi: 10.1016/j.matbio.2013.11.005. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24316373 (дата обращения: 24.12.2020).
30. Kuzuya M., Asai T., Kanda S. et al. Glycation cross-links inhibit matrix metalloproteinase-2 activation in vascular smooth muscle cells cultured on collagen lattice. Diabetologia. 2001 Apr;44(4):433-6. doi: 10.1007/s001250051640. www.ncbi. nlm.nih.gov/pubmed/11357473 (дата обращения: 24.12.2020).
31. Figure 4. Aging Cell. 2014 Feb; 13(1): 121–130. doi: 10.1111/acel.12155 www. ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4326859/figure/fig04 (дата обращения: 24.12.2020).
32. Vafaie F., Yin H., O’Neil C. et al. Collagenase-resistant collagen promotes mouse aging and vascular cell senescence. Aging Cell. 2014 Feb;13(1):121-30. doi: 10.1111/acel.12155. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23957394 (дата обращения: