Ассоциированная со старением β-галактозидаза является лизосомной β-галактозидазой

Репликативное старение ограничивает пролиферацию соматических клеток при их последовательном культивировании и может отражать старение клеток в организме. Наиболее широко используемый биомаркер стареющих и подвергшихся старению клеток — ассоциированная со старением β-галактозидаза (SA-β-gal), которую определяют как активность β-галактозидазы, выявляемую в стареющих клетках при pH 6,0. Однако происхождение SA-β-gal и её роль в клеточном старении неизвестны. В настоящем исследовании показано, что активность SA-β-gal обусловлена геном GLB1, кодирующим лизосомную β-D-галактозидазу, активность которой обычно измеряют при кислом pH 4,5. Фибробласты пациентов с аутосомно-рецессивным ГМ1-ганглиозидозом, характеризующимся дефектом лизосомной β-галактозидазы, не экспрессировали SA-β-gal на поздних пассажах, хотя подвергались репликативному старению. Кроме того, нормальные фибробласты поздних пассажей, экспрессировавшие короткую шпилечную интерферирующую РНК, снижавшую содержание мРНК GLB1, подвергались старению, но не экспрессировали SA-β-gal. Снижение содержания мРНК GLB1 также предотвращало появление активности SA-β-gal в клетках карциномы шейки матки HeLa, переводимых в состояние старения подавлением эндогенного онкогена E7 вируса папилломы человека. Индукция SA-β-gal при старении была обусловлена по меньшей мере частично повышением экспрессии лизосомного белка β-галактозидазы. Эти результаты также указывают на то, что SA-β-gal не требуется для развития клеточного старения.