Для имитации процесса старения мозга млекопитающих ученые разработали модельную систему ex vivo с использованием культивируемых органотипических срезов мозга мыши. Для изучения эффективности и точности модели срезы инкубировали в течение полугода в присутствии 2 факторов, по-разному влияющих на старение нервной системы: прионного белка в амилоидной форме, предположительно ускоряющего старение, и химиката рапамицина, которому приписывают обратный эффект. Работу модели оценивали при помощи профилирования экспрессии генов, биоинформатической обработки данных и машинного обучения. 

Сравнение экспрессии генов в контрольных срезах в точках от 12 до 182 дней позволило выявить гены (всего 91 ген), дифференциальная экспрессия которых свойственна как модельному старению, так и живым мышам, при этом в модели профиль экспрессии значительно изменялся на 56 сутки жизни препарата. Обработка рапамицином в значительной степени обращала вспять изменения экспрессии генов, ассоциированные со старением, в культурах срезов мозга. Прионы, наоборот, резко ускоряли старение клеток. Наблюдения подтвердились на моделях мышей и посмертных образцах клеточного материала людей, пострадавших от болезни Крейтцфельдта-Якоба.

Для создания такой модели старения мозга могут быть использованы срезы мозга не только мышей, но и других видов млекопитающих. Информация о роли прионов в старении мозга может найти применение при лечении когнитивных дисфункций у пожилых людей. В то же время влияние рапамицина требует дополнительного исследования, в т.ч. на других органах. 

Первоисточник:
Liu, Y., Senatore, A., Sorce, S. et al., Brain aging is faithfully modelled in organotypic brain slices and accelerated by prions, Communications biology, № 5, стр. 557/DOI: 10.1038/ s42003-022-03496-5