Учёные пересмотрели представления о старении: аутофагия не всегда замедляется с возрастом

Аутофагия — естественный механизм клеточного очищения, позволяющий организму избавляться от повреждённых белков и других ненужных компонентов, — долгое время считалась процессом, активность которого постепенно снижается с возрастом. Однако новое исследование американских учёных показало, что ситуация значительно сложнее. У одних клеток аутофагия действительно ослабевает, у других остаётся стабильной или даже усиливается. Более того, у людей старше 70 лет повышенная активность клеточного очищения оказалась связана с ухудшением физических функций. Результаты исследования опубликованы 27 сентября 2026 года в научном журнале Aging Cell.

Почему аутофагию считают одним из ключевых механизмов старения

Исследование провели специалисты Института медицинских открытий Сэнфорд Бернем Пребис (Sanford Burnham Prebys) совместно с коллегами из Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California San Diego).

Работу возглавила Каролин Кумста (Caroline Kumsta), доцент Центра сердечно-сосудистых и мышечных заболеваний института. Первым автором публикации стала Татьяна Морено (Tatiana Moreno), исследовательница, работавшая в лаборатории Кумста.

Аутофагия представляет собой внутриклеточный процесс, при котором повреждённые белки, изношенные органеллы и другие компоненты захватываются специальными мембранными структурами.

После образования аутофагосомы — мембранного пузырька, содержащего материал для переработки, — она взаимодействует с лизосомами.

Лизосомы содержат ферменты, способные расщеплять белки, липиды и другие биологические молекулы.

Продукты распада затем могут использоваться клеткой повторно для синтеза необходимых веществ и поддержания энергетического обмена.

Таким образом, аутофагия выполняет сразу несколько функций:

• Предотвращает накопление повреждённых белков.
• Участвует в удалении неисправных клеточных органелл.
• Помогает поддерживать нормальную работу клеток при стрессе.
• Обеспечивает повторное использование молекулярных компонентов.
• Поддерживает стабильность внутриклеточной среды.

Нарушения аутофагии связывают с развитием нейродегенеративных, сердечно-сосудистых, онкологических и метаболических заболеваний.

На протяжении многих лет в научной литературе преобладало представление, что с возрастом эффективность этого механизма постепенно уменьшается.

Предполагалось, что снижение аутофагии способствует накоплению клеточных повреждений и развитию возрастных заболеваний.

Однако прямых исследований функциональной активности аутофагии в различных клетках человека было сравнительно немного.

Именно этот пробел попытались восполнить американские исследователи.

Как учёные изучали клеточное очищение у людей разного возраста

Для исследования использовали биологические образцы участников программы здорового старения San Diego Nathan Shock Center.

Добровольцы не сообщали о наличии хронических заболеваний.

Учёные изучали несколько типов клеток, полученных от людей разного возраста.

Первую группу составляли фибробласты кожи — клетки соединительной ткани, участвующие в синтезе коллагена и поддержании структуры кожи.

Вторую группу представляли мононуклеарные клетки периферической крови — преимущественно лимфоциты и другие иммунные клетки, имеющие одно ядро.

Третьей группой стали индуцированные нейроны — нервные клетки, полученные в лабораторных условиях путём прямого преобразования клеток кожи.

Такой подход позволил сравнить процессы аутофагии в различных клеточных моделях, в том числе полученных от одних и тех же добровольцев.

Количество доступных образцов различалось в зависимости от метода исследования.

Возраст участников, предоставивших образцы для функциональных экспериментов, составлял от 23 до 80 лет в зависимости от изучаемой клеточной группы.

Дополнительно исследователи анализировали активность генов, связанных с аутофагией, и сопоставляли результаты с показателями физического состояния добровольцев.

Почему активность генов не всегда отражает реальную аутофагию

Один из наиболее важных результатов исследования касался различий между экспрессией генов и фактической работой клеточного механизма очищения.

Экспрессия генов — это процесс, при котором содержащаяся в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) информация используется для образования молекул рибонуклеиновой кислоты (РНК), необходимых для синтеза белков.

В предыдущих исследованиях учёные нередко оценивали аутофагию по активности соответствующих генов или количеству отдельных белков.

Однако такие показатели не обязательно отражают, насколько эффективно клетка перерабатывает повреждённые компоненты.

Поэтому авторы новой работы измеряли не только экспрессию генов, но и аутофагический поток (autophagy flux).

Этот показатель характеризует динамику процесса: насколько активно клетка образует аутофагосомы и направляет их содержимое на последующее расщепление.

Для его оценки исследователи использовали лабораторные методы, позволяющие временно блокировать лизосомное разрушение и определить скорость накопления маркеров аутофагосом.

В частности, изучали изменения белка LC3B, участвующего в формировании аутофагосом, после воздействия хлорохина в экспериментальных условиях.

Результаты показали, что повышение экспрессии генов аутофагии далеко не всегда сопровождалось увеличением функциональной активности этого процесса.

Например, в стареющих фибробластах обнаружили повышение активности ряда генов, связанных с аутофагией, но это не означало одинакового усиления клеточного очищения у всех участников.

По словам Татьяны Морено, результаты подчёркивают необходимость осторожно интерпретировать исследования, в которых аутофагию оценивают исключительно по статическим молекулярным показателям.

Для понимания её реальной активности необходимо измерять сам процесс клеточной переработки.

У мужчин и женщин аутофагия изменялась по-разному

Исследователи обнаружили, что возрастная динамика аутофагии существенно зависит от типа клеток и пола человека.

В фибробластах кожи мужчин активность аутофагического потока снижалась с возрастом.

У женщин в аналогичных клетках значимого возрастного уменьшения не обнаружили.

При исследовании индуцированных нейронов наблюдалась иная закономерность.

У женщин с увеличением возраста доноров аутофагический поток в этих клетках повышался, тогда как у мужчин оставался относительно стабильным.

В клетках крови возрастные изменения имели ещё более сложный характер.

У пожилых участников показатели аутофагии становились более неоднородными, а у части людей превышали значения, характерные для молодых добровольцев.

Эти результаты указывают, что не существует единой закономерности снижения аутофагии при старении всех клеток человеческого организма.

При этом данные об индуцированных нейронах необходимо интерпретировать с учётом особенностей лабораторной модели.

Нейроны были получены из клеток кожи и изучались вне организма. Поэтому результаты не позволяют напрямую утверждать, что точно такие же изменения происходят во всех нервных клетках головного мозга человека.

Почему усиленная аутофагия у пожилых людей может быть неблагоприятным признаком

Традиционно высокая активность аутофагии рассматривается как потенциально полезное явление.

Предполагается, что более активное удаление повреждённых компонентов должно помогать клеткам сохранять функциональность.

Однако новое исследование выявило неожиданную закономерность.

Среди участников старше 70 лет повышенный аутофагический поток чаще сочетался с менее благоприятными показателями физического состояния.

В зависимости от типа клеток исследователи обнаружили связи с аэробной выносливостью, скоростью ходьбы, мышечной силой и другими функциональными характеристиками.

В мононуклеарных клетках крови повышенная активность аутофагии была связана с более низким максимальным потреблением кислорода и меньшей скоростью ходьбы.

Максимальное потребление кислорода (VO₂max) — показатель способности организма использовать кислород при интенсивной физической нагрузке. Он широко применяется для оценки аэробной работоспособности.

В фибробластах кожи более высокий аутофагический поток сопровождался тенденцией к большему индексу массы тела и был связан с меньшим потреблением кислорода в состоянии покоя.

В индуцированных нейронах повышенная аутофагия была связана с меньшей максимальной силой кистевого хвата. Также наблюдалась тенденция к более высокой частоте сердечных сокращений в покое.

Важно, что не все выявленные связи достигали статистической значимости.

Например, корреляции аутофагического потока в фибробластах с индексом массы тела и в индуцированных нейронах с частотой сердечных сокращений в покое имели пограничные статистические показатели.

Кроме того, число обследованных людей старше 70 лет было небольшим, особенно в группе индуцированных нейронов.

Поэтому полученные результаты следует рассматривать как предварительные.

Тем не менее они заставляют пересмотреть представление, согласно которому высокая аутофагическая активность всегда свидетельствует о более здоровом состоянии клеток.

Может ли повышенная аутофагия быть реакцией на клеточный стресс

Авторы предлагают возможное объяснение обнаруженной закономерности.

С возрастом в клетках могут накапливаться повреждённые белки, нарушаться работа митохондрий и усиливаться различные формы клеточного стресса.

В такой ситуации повышенная аутофагия может отражать не улучшение состояния клетки, а возросшую потребность в переработке повреждённых компонентов.

Иными словами, клеточная система очищения может работать интенсивнее потому, что ей приходится справляться с большей нагрузкой.

Это напоминает компенсаторные реакции, возникающие в других физиологических системах.

Например, увеличение частоты сердечных сокращений не всегда свидетельствует об улучшении работы сердца. Иногда оно отражает необходимость поддерживать кровообращение при неблагоприятных условиях.

Аналогичным образом усиление аутофагического потока потенциально может указывать на повышенную потребность клетки в устранении повреждений.

Однако это объяснение пока остаётся гипотезой.

Исследование не позволило непосредственно установить, является ли высокая аутофагия причиной ухудшения физических функций или следствием возрастных клеточных изменений.

Физические упражнения изменили аутофагию у пожилых добровольцев

Отдельную часть работы посвятили изучению возможного влияния физической активности.

Для небольшого пилотного исследования привлекли пять человек в возрасте от 77 до 88 лет.

Участники проходили 12-недельную программу умеренных физических упражнений, направленную на улучшение равновесия, мышечной силы и снижение риска падений.

Программа включала еженедельные занятия продолжительностью около одного часа.

Перед началом и после завершения программы исследователи брали образцы крови и оценивали аутофагический поток в мононуклеарных клетках.

Результаты оказались обнадёживающими.

У четырёх из пяти участников активность аутофагического потока после тренировок снизилась и приблизилась к диапазону значений, наблюдавшихся в исследуемой группе здорового старения.

Одновременно улучшились показатели физической работоспособности.

Для их оценки применяли краткую батарею тестов физического функционирования (Short Physical Performance Battery, SPPB), включающую проверку равновесия, скорости ходьбы и способности вставать со стула.

Средний результат увеличился:

• До программы — 8,6 балла.
• После 12 недель — 9,8 балла.

Максимальная оценка по шкале составляет 12 баллов, причём более высокие значения соответствуют лучшему физическому функционированию.

При этом исследователи не обнаружили сопоставимого улучшения всех других показателей, включая максимальную силу кистевого хвата и артериальное давление.

Важно подчеркнуть, что исследование охватывало всего пять участников и не включало контрольную группу без физических упражнений.

Следовательно, полученные результаты пока не доказывают, что именно физическая активность стала причиной снижения аутофагического потока.

Также нет оснований считать, что уменьшение аутофагии само по себе привело к улучшению физического состояния.

Оба изменения могли происходить параллельно под влиянием различных физиологических механизмов.

Означает ли это, что усиление аутофагии может быть вредным

Полученные результаты имеют особое значение для исследований здорового старения.

В последние годы активно изучаются лекарственные и немедикаментозные способы воздействия на аутофагию.

Среди них рассматривают изменение питания, физическую активность и фармакологическую регуляцию сигнальных путей, участвующих в клеточной переработке.

Однако новая работа показывает, что универсальный подход к усилению аутофагии может быть чрезмерным упрощением.

У молодых людей высокая активность клеточного очищения в определённых условиях может отражать хорошую способность клеток справляться с повреждениями.

У пожилых людей тот же показатель потенциально может быть связан с повышенной нагрузкой на систему клеточной переработки.

Кроме того, влияние аутофагии может существенно различаться между нервными, иммунными и соединительнотканными клетками.

Поэтому авторы подчёркивают необходимость учитывать возраст, пол и конкретные клеточные популяции при разработке вмешательств, направленных на этот механизм.

Исследование не доказывает, что аутофагию у пожилых людей необходимо подавлять. Оно лишь показывает, что высокая активность этого процесса не всегда означает более благоприятное физиологическое состояние.

Какие ограничения необходимо учитывать

Несмотря на научную значимость результатов, работа имеет несколько существенных ограничений.

Во-первых, исследование включало относительно небольшое количество биологических образцов. Особенно ограниченными были подгруппы участников старшего возраста.

Во-вторых, часть экспериментов проводилась на культивируемых клетках. Условия лабораторного культивирования отличаются от физиологической среды человеческого организма.

В-третьих, возрастные различия изучали преимущественно путём сравнения клеток, полученных от людей разного возраста. Такой подход не позволяет установить, как аутофагия изменяется у одного и того же человека на протяжении десятилетий.

В-четвёртых, обнаруженные связи с физическими функциями носили корреляционный характер. Нельзя утверждать, что повышение аутофагии непосредственно вызывает снижение мышечной силы или аэробной работоспособности.

Наконец, пилотная программа физических упражнений проводилась без рандомизации и контрольной группы и охватывала всего пять человек.

Поэтому результаты вмешательства требуют подтверждения в более крупных исследованиях.

Что учёные планируют изучать дальше

Исследовательская группа Каролин Кумста получила дополнительную поддержку для продолжения работы в рамках программ Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Совместно со специалистами центра физической активности учёные планируют провести более крупные исследования, посвящённые влиянию упражнений на аутофагический поток.

Особое внимание будет уделяться изменениям в иммунных клетках, функциональному состоянию пожилых людей и возможным различиям между отдельными возрастными группами.

Исследователи также намерены совершенствовать способы измерения аутофагии и изучать, насколько её показатели отражают реальное биологическое старение.

В перспективе это может помочь определить, при каких условиях изменение аутофагического потока связано с улучшением здоровья, а когда служит признаком повышенного клеточного стресса.

Что открытие меняет в понимании старения

Новое исследование показывает, что клеточное старение нельзя объяснить простым снижением активности механизмов восстановления.

Аутофагия представляет собой динамический процесс, который по-разному изменяется в различных типах клеток.

Её активность зависит не только от возраста, но и от пола человека, клеточного окружения и физиологического состояния.

Особенно важным стало наблюдение, что у пожилых людей повышенный аутофагический поток может сочетаться с менее благоприятными показателями физического функционирования.

Это не отменяет защитную роль аутофагии, но показывает, что её биологическое значение необходимо оценивать с учётом конкретных обстоятельств.

Результаты также подчёркивают ограничения исследований, в которых о клеточном очищении судят исключительно по экспрессии генов.

Для более точного понимания старения необходимо изучать функциональную активность внутриклеточных процессов, а не только молекулярные маркеры.

Ранее исследователи изучали возможность воздействия на аутофагию через питание. В материале «Учёные: диетические РНК в пище могут замедлить старение и продлить годы здоровья» рассказывалось об экспериментальной работе на нематодах, показавшей участие аутофагии в защите клеток от накопления повреждённых белков. Однако перенос таких результатов на человека требует отдельного подтверждения.

Главный вывод нового исследования: аутофагия не обязательно ослабевает с возрастом, а её усиление не всегда является признаком здорового старения.

Для разработки эффективных методов профилактики возрастных заболеваний учёным предстоит выяснить, когда повышение клеточного очищения действительно полезно, а когда отражает компенсаторную реакцию на накопившиеся повреждения.

Литература

1. Moreno T. M., Heimler S. R., Moran R. J., Barkai H. S., Scandalis L., Traxler L., Neil A., Dozier S., Bergstrom J., Colas A. R., Ranade S. S., Bang A. G., Mertens J., Wing D., Molina A. J., Kumsta C. Autophagy Flux Is Remodeled Sex- and Cell Type-Specifically During Human Aging, and Is Linked to Reduced Physical Function in Older Adults // Aging Cell. — 2026. — Vol. 25, № 10. — Article e70734. — DOI: 10.1111/acel.70734.
2. Sanford Burnham Prebys. Cellular recycling changes with age, but not how we expected. — October 1, 2026. — Official Research Institute Press Release.
3. ScienceDaily. Cellular recycling doesn’t always slow with age, and exercise may change it. — October 2026. — ScienceDaily.