Plin2 координирует иммунную и метаболическую перестройку при старении слёзной железы

Цель: Старение нарушает функцию слёзной железы, что способствует развитию синдрома сухого глаза и снижению качества жизни. Цель исследования — выявить ключевые молекулярные регуляторы старения слёзной железы и определить их роль в дисбалансе иммунной системы и нарушении обмена веществ.

Методы: Выполнены транскриптомное профилирование всего пула клеток и секвенирование РНК отдельных клеток (scRNA-seq) слёзных желёз молодых и старых мышей линии C57BL/6. Были выявлены дифференциально экспрессируемые гены, а затем с помощью машинного обучения проведён отбор признаков: регрессией LASSO (с оператором наименьшего абсолютного сжатия и выбора) и рекурсивным исключением признаков на основе машины опорных векторов. Состав иммунных клеток оценивали с помощью алгоритма CIBERSORT. Для изучения связанных со старением сигнальных путей проводили функциональное обогащение (анализ онтологии генов, Киотской энциклопедии генов и геномов и обогащения наборов генов), а также пространственный анализ с разрешением на уровне типов клеток.

Результаты: Среди 659 дифференциально экспрессируемых генов единственным общим геном-хабом, выявленным обоими алгоритмами, оказался Perilipin-2 (Plin2); точность классификации была идеальной (площадь под кривой — 1,00). Старение сопровождалось увеличением числа провоспалительных клеток (наивных B-клеток, М1-макрофагов) и уменьшением числа противовоспалительных клеток (плазматических клеток, М2-макрофагов). Экспрессия Plin2 была обратно связана с численностью иммунных популяций, способствующих клеточному старению, и положительно коррелировала с численностью регуляторных иммунных клеток. Функциональный анализ связал Plin2 с сигнальными путями рецепторов T- и B-клеток, взаимодействиями цитокинов и биогенезом рибосом. По данным scRNA-seq, в старых слёзных железах экспрессия Plin2 была снижена в фибробластах и субпопуляциях моноцитов, макрофагов и дендритных клеток (Mono/Mφ/DC; P < 0,001), что указывает на нарушение взаимодействия стромальных и иммунных клеток.

Выводы: В исследовании Plin2 выявлен как главный регулятор иммунно-метаболического старения слёзной железы. Снижение его экспрессии ускоряет воспалительное старение и метаболическую перестройку, способствуя атрофии тканей и дефициту слезы. Plin2 может стать перспективным биомаркером и потенциальной терапевтической мишенью при возрастных заболеваниях глаз.