The role of PAI-1 in senescence propagation in the population of endometrial stromal cells

Abstract

Full Text

Благодаря своей способности к пролиферации и тканеспецифичной децидуальной дифференцировке эндометриальные стромальные клетки (эСК) обеспечивают пластичность эндометрия и его рецептивность к имплантирующимся эмбрионам. Ранее мы показали, что эСК подвергаются преждевременному старению в ответ на различные виды стрессов. Существенное снижение пролиферативного и дифференцирочного потенциала стареющих эСК предполагает нарушение нормального функционирования эндометрия, что может приводить к негативным последствиям для женской репродуктивной функции. Цель этой работы заключалась в исследовании возможности распространения старения в популяции эСК и опосредующих его механизмов. Для оценки влияния стареющих эСК на здоровое микроокружение, мы поставили ряд экспериментов по ко-культивированию старых и молодых эСК в 2D и 3D моделях. Мы установили, что совместное культивирование со старыми эСК вызывает преждевременное старение в молодых клетках. Далее мы проверили, могут ли факторы, секретируемые стареющими эСК, получившие название ассоциированного со старением секреторного фенотипа (SASP), оказывать такой же эффект. Культивирование в кондиционной среде от стареющих клеток приводило к индукции старения в молодых эСК. Разделив секретом старых эСК на растворимые факторы и эктраклеточные везикулы, мы выявили, что обе фракции принимают участие в распространении старения в популяции эСК. На следующем этапе мы провели протеомный анализ полного секреторного профиля старых эСК. С помощью данных масс-спектрометрии, а также иммуноферментного анализа и иммуноблотинга нам удалось идентифицировать и показать высокое содержание белка PAI-1 в составе секретома старых эСК. Применив технологию геномного редактирования CRISPR/Cas9, мы обнаружили, что PAI-1 является мастер-регулятором SASP-опосредованного распространения старения в популяции эСК. В результате этого исследования было показано, что стареющие эСК способны индуцировать старение в соседних молодых клетках посредством своей парафинной активности. Кроме того, мы установили ключевую роль белка PAI-1 в этом процессе, заложив основы будущих исследований, направленных на предотвращение распространения старения в популяции эСК.