Скрытый иммунный цикл может вызывать опасное воспаление с возрастом

Стареющие иммунные клетки замыкаются в воспалении — разрыв этого цикла может помочь пожилому организму выжить при смертельных инфекциях. Credit: Shutterstock

По мере старения иммунная система часто становится менее сбалансированной и более склонной к дисфункции. Этот сдвиг может сделать пожилых людей более уязвимыми к серьёзным состояниям, таким как сепсис. Новое исследование учёных из Университета Миннесоты проливает свет на причины этого явления, показывая, как определённые иммунные клетки, называемые макрофагами, остаются заблокированными в воспалительном состоянии по мере старения организма в доклинических моделях. Исследование было опубликовано сегодня в журнале Nature Aging.

Исследователи обнаружили, что стареющие макрофаги производят белок, известный как GDF3. Этот белок посылает сигналы обратно тем же клеткам, которые его производят, усиливая воспалительную активность и в конечном итоге ухудшая реакцию организма на сепсис. Работа, проведённая под руководством аспиранта по биохимии Ин Хва Джана, показала, что GDF3 действует через путь, включающий SMAD2/3, вызывая долговременные изменения в геноме. Эти изменения заставляют макрофаги выделять более высокие уровни воспалительных цитокинов.

Потенциальная мишень для будущих методов лечения

«Макрофаги критически важны для развития воспаления; в нашем исследовании мы определили путь, который используется для поддержания их воспалительного статуса, — сказала Кристина Камелл, доктор философии, доцент Медицинской школы и Колледжа биологических наук Университета Миннесоты. — Наши результаты позволяют предположить, что этот путь можно заблокировать, чтобы предотвратить усиленное воспаление, которое может повредить функции органов, и он может стать многообещающей мишенью для будущих методов лечения, снижающих вредное воспаление».

Дальнейшие эксперименты показали, что удаление гена GDF3 снижает вредные воспалительные реакции на бактериальные токсины. Команда также обнаружила, что лекарства, блокирующие путь передачи сигналов GDF3-SMAD2/3, изменяют поведение воспалительных макрофагов в жировой ткани и повышают выживаемость у старых доклинических моделей, подвергшихся воздействию тяжёлой инфекции. Кроме того, благодаря сотрудничеству с Памелой Латси (Школа общественного здравоохранения) и анализу данных исследования «Риск атеросклероза в сообществах» (ARIC) исследователи обнаружили, что уровни GDF3 связаны с воспалительной сигнализацией у пожилых людей.

Следующие шаги и текущие исследования

Необходимы дополнительные исследования, чтобы определить точные молекулярные компоненты, вовлечённые в этот путь, и прояснить, как он контролирует специфические воспалительные сигналы. Основываясь на этих выводах, доктор Камелл недавно получила премию AFAR Discovery Award 2025 года, которая поддержит дальнейшие исследования того, как эти воспалительные макрофаги влияют на несколько метаболических органов и общее метаболическое здоровье в течение жизни.

Финансирование и поддержка

Это исследование было поддержано Национальным институтом здравоохранения [гранты F99AG095479, R00AG058800, R01AG069819, R01AG079913], профессурой Макнайта, Фондом медицинских исследований Гленна/AFAR (премия Discovery Award 2025), стипендиями для исследований в области биологии старения Дианы Джейкобс Калман/AFAR и командой Medical Discovery Team по биологии старения. Исследование ARIC финансировалось полностью или частично за счёт федеральных средств Национального института сердца, лёгких и крови, Национальных институтов здравоохранения, Министерства здравоохранения и социальных служб по контрактам № (75N92022D00001, 75N92022D00002, 75N92022D00003, 75N92022D00004, 75N92022D00005). Компания SomaLogic Inc. провела анализы SomaScan в обмен на использование данных ARIC. Эта работа также была частично поддержана грантом NIH/NHLBI R01 HL134320.

Источники:

Материалы предоставлены Медицинской школой Университета Миннесоты.

In Hwa Jang, Anna Carey, Victor Kruglov, Katie Nguyen, Jeffrey R. Misialek, Stephanie H. Cholensky, Declan M. Smith, Suxia Bai, Timothy Nottoli, David A. Bernlohr, Pamela L. Lutsey, Christina D. Camell. GDF3 promotes adipose tissue macrophage-mediated inflammation via altered chromatin accessibility during aging. Nature Aging, 2025; 6 (1): 127 DOI: 10.1038/s43587-025-01034-6