Ученые выяснили, почему клетки стареют быстрее в лабораторных условиях

Исследователи из Университета Рокфеллера раскрыли механизм, лежащий в основе репликативного старения клеток — процесса, при котором клетки перестают делиться после определенного числа циклов. Ключевую роль играет белок ATM, отвечающий за реакцию на повреждения ДНК.

Ученые также дали ответ на давний вопрос: почему в лабораторных условиях (при 20% кислорода) клетки стареют быстрее, чем в физиологической среде организма (1-8% кислорода). Оказалось, что высокий уровень кислорода делает ATM гиперреактивным. В таком состоянии он слишком остро реагирует на укороченные теломеры (защитные «колпачки» на концах хромосом), воспринимая их как серьезные повреждения ДНК и заставляя клетку прекращать деление.

«Наши результаты пролили свет на механизм старения человеческих клеток через репликативное старение», — говорит руководитель исследования Тития де Ланге.

При низком, физиологическом уровне кислорода активность ATM подавляется молекулами активных форм кислорода (АФК), что позволяет клеткам продолжать деление даже с очень короткими теломерами. Это открытие важно для онкологии, так как репликативное старение является мощным естественным путем подавления опухолей.

Большинство опухолей существуют в условиях низкого кислорода, что подавляет ATM и позволяет раковым клеткам выживать с аномально короткими теломерами. Терапии, направленные на восстановление функции ATM в таких условиях, потенциально могут остановить рост злокачественных клеток.

Исследование также ставит вопрос о точности многих лабораторных экспериментов по изучению старения, проводимых в условиях высокого кислорода.

Больше информации: Alexander J. Stuart et al, Attenuation of ATM signaling by ROS delays replicative senescence at physiological oxygen, Molecular Cell (2025). DOI: 10.1016/j.molcel.2025.11.006