Старение характеризуется развитием стойких провоспалительных реакций, которые способствуют развитию атеросклероза, метаболического синдрома, рака и общей слабости.
Стареющий мозг также уязвим к воспалениям, о чем свидетельствует высокая распространенность связанного с возрастом когнитивного спада и болезни Альцгеймера. Систематически циркулирующие провоспалительные факторы могут способствовать снижению когнитивных способностей, а в головном мозге микроглия теряют способность очищаться от неправильно пространственно-ориентированных (misfolded) белков, которые ассоциируются с нейродегенерацией. Однако основополагающие механизмы, которые инициируют и поддерживают неадекватное воспаление в процессе старения, недостаточно четко определены.
Здесь мы показываем, что при старении мышей биоэнергетика миелоидных клеток подавляется в ответ на усиленную сигнализацию липидным мессенджером простагландином Е2 (PGE2), основным модулятором воспаления. При старении макрофагов и микроглии сигнализация PGE2 через рецептор EP2 способствует секвестрации глюкозы в гликоген, уменьшая поток глюкозы и митохондриальное дыхание.
Это энергодефицитное состояние, приводящее к дезадаптивным провоспалительным реакциям, еще более усугубляется зависимостью старых миелоидных клеток от глюкозы как основного источника энергии. У старых мышей подавление миелоидной сигнализации EP2 омолаживает клеточную биоэнергетику, системные и мозговые воспалительные состояния, синаптическую пластичность гиппокампа и пространственную память. Кроме того, блокады периферической миелоидной сигнализации EP2 достаточно для восстановления когнитивной функции у старых мышей.
Наше исследование показывает, что когнитивное старение не является статическим или необратимым состоянием, но может быть обращено вспять путем перепрограммирования метаболизма миелоидной глюкозы для восстановления юношеских иммунных функций.