Eine neue Forschungsarbeit veröffentlicht in Altern Band 14, Ausgabe 9, trägt den Titel „Einzelzell-Transkriptomik zeigt altersbeständige Beibehaltung von Zellidentitäten, Stammzellkompartimenten und Differenzierungsbahnen in langlebiger Haut von Nacktmullen“.
Forscher, die diese Forschungsarbeit verfasst haben, sind mit der Université Paris Cité, der Sorbonne Université, der Fondation pour la Recherche en Physiologie, der Queen Mary University of London, dem Hôpital Tenon, der Université de Namur ASBL, der Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort und dem Hôpital Cochin verbunden.
„In der vorliegenden Studie haben wir umfangreiche In-situ-Analysen und Einzelzell-RNA-Sequenzierungen durchgeführt, bei denen junge und ältere Tiere verglichen wurden“, erklären die Forscher.
Die Haut fungiert als wesentliche Barriere und schützt Organismen vor äußeren Bedrohungen, verhindert Flüssigkeitsverlust, stabilisiert die Körpertemperatur und leitet sensorische Informationen an das Gehirn weiter. Die Aufrechterhaltung der Hauthomöostase ist von entscheidender Bedeutung, da Veränderungen der Hautfunktionen verschiedene schädliche Zustände verursachen können, die von Flüssigkeitsverlust bis hin zu schwereren Krankheiten wie Infektionen oder UV-induziertem Krebs reichen.
Nacktmulle (NMR) sind unterirdisch lebende Nagetiere, die sich durch eine ungewöhnliche Langlebigkeit gepaart mit einer unerklärlichen Alterungsbeständigkeit auszeichnen. Im Gegensatz zu anderen Arten zeigten Nacktmulle eine bemerkenswerte Stabilität von Hautkompartimenten und Zelltypen, die über die Zeit ohne altersbedingte Veränderungen stabil blieben.
„Daher“, stellt das Forschungsteam fest, „stellen wir die Hypothese auf, dass die Aufrechterhaltung von Zellkompartimenten in der älteren NMR, insbesondere des Stammzellpools durch eine hohe Igfbp3-Expression, gekoppelt mit einer erhöhten Hautimmunität, die langsamere Alterungsrate der Haut erklären könnte.“
Die Forscher verwendeten Einzelzell-RNA-Sequenzierung (scRNA-seq), um ein unvoreingenommenes molekulares RNA-Profil der epidermalen Zellpopulationen der Nacktmulle zu erhalten. Sie fanden heraus, dass sich die epidermale Genexpression mit dem Alter nicht veränderte. Drei klassische Zellzustände, die eine einzigartige Keratinozytendifferenzierungsbahn definierten, wurden nach pseudotemporaler Rekonstruktion nicht verändert.
Der NMR-Hautheilungsverschluss war bei jungen und älteren Tieren ähnlich, und bemerkenswerterweise war die Anzahl der Stammzellen während des gesamten Alterungsprozesses konstant. Die Forscher fanden heraus, dass NMR-Epidermiszellen zwei Hauptpopulationen aufwiesen, Immunzellen (ein Cluster) und Keratinozyten, die in 10 Cluster unterteilt waren.
„Bei der Durchführung einer tieferen Analyse innerhalb jedes Clusters einzeln fanden wir 2 Gene, die in basalen Stammzellen älterer Tiere überexprimiert waren, und 5 Gene, die in Immunzellen älterer Tiere überexprimiert waren“, sagt das Forschungsteam.
„Insgesamt weisen diese Ergebnisse darauf hin, dass NMR-Haut durch besondere genetische und zelluläre Merkmale gekennzeichnet ist, die sich von denen unterscheiden, die zuvor für Mäuse und Menschen nachgewiesen wurden. Die bemerkenswerte Stabilität des alternden NMR-Haut-Transkriptoms spiegelt wahrscheinlich eine unveränderte Homöostase und Widerstandsfähigkeit wider.“
Aleksandra Savina et al., Einzelzell-Transkriptomik zeigt die altersbeständige Aufrechterhaltung von Zellidentitäten, Stammzellkompartimenten und Differenzierungsbahnen in langlebiger Haut von Nacktmullen, Altern (2022). DOI: 10.18632/Alterung.204054
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