Ученые во главе с Центром медицинских наук Университета Теннесси (UTHSC) и Федеральной политехнической школой Лозанны (EPFL) в Швейцарии изучают сложное взаимодействие между генами, полом, ростом и возрастом и то, как они влияют на изменение продолжительности жизни. Их результаты, которые публикуются в рецензируемом журнале Science , являются важным шагом к пониманию того, почему одни люди живут дольше, чем другие, и обеспечивают основу для будущих исследований по улучшению продолжительности жизни.

Роберт Уильямс, доктор философии, заведующий кафедрой генетики и геномики в Медицинском колледже UTHSC, вместе с Йоханом Ауверксом, доктором медицинских наук, профессором и директором Лаборатории комплексной и системной физиологии в EPFL, в 2016 году начали программу по определению генетической Факторы, лежащие в основе старения и продолжительности жизни.

Поиск общих молекулярных путей, которые контролируют различия в скорости старения, имеет решающее значение для нашего понимания того, как люди различаются по своему здоровью и продолжительности жизни. Такое понимание может помочь нам разработать способы рационального вмешательства».

Роберт Уильямс, доктор философии, заведующий кафедрой генетики и геномики Медицинского колледжа UTHSC.

доктора Уильямс и Ауверкс работали с коллегами в Национальном институте старения в рамках Программы тестирования вмешательств (ITP), которая пожертвовала ДНК более 12 000 мышей для проекта. Мыши ITP генетически гетерогенны. Каждая из 27 574 исследованных мышей является полным родным братом, разделяющим половину своего генетического наследования с каждой другой мышью в программе, и каждая имеет известную продолжительность жизни, что делает их идеальной системой для изучения.

Исследователи EPFL и UTHSC измерили генетический состав более 3000 мышей, все они были генетическими братьями или сестрами. Затем мышей генотипировали и оставляли жить до их естественной смерти. Затем исследователи изучили взаимосвязь между разницей ДНК и разницей в продолжительности жизни каждой мыши. Это генетическое картирование позволило командам определить участки ДНК в геномах, влияющие на продолжительность жизни. Результаты показывают, что сегменты ДНК или локусы, связанные с долголетием, в значительной степени специфичны для пола, причем у женщин есть область в хромосоме 3, которая влияет на продолжительность жизни. Когда мужчины, умершие рано по причинам, не связанным со старением, были исключены из анализа, начали появляться дополнительные генетические сигналы, предполагающие, что некоторые генетические вариации влияют на продолжительность жизни только после определенного возраста.

Помимо обнаружения генетических детерминант долголетия, исследователи изучили другие факторы. Как правило, более крупные мыши умирают раньше. Исследователи обнаружили, что некоторые, но не все, генетические эффекты на продолжительность жизни связаны с влиянием на рост. Одним из негенетических эффектов может быть то, как ранний доступ к пище влияет на рост. Они заметили, что мыши из небольших пометов, как правило, были более тяжелыми взрослыми и жили короче. Мыши из более крупных пометов, которым приходилось делить материнское молоко с большим количеством братьев и сестер, росли медленнее и в среднем жили дольше. Исследователи подтвердили эти тенденции раннего роста по сравнению с долголетием в больших наборах данных о людях с сотнями тысяч участников.

Помимо характеристики того, как влияет на продолжительность жизни, исследователи работали над поиском генов, которые, скорее всего, будут играть роль в определении продолжительности жизни. Они измерили влияние вариаций ДНК на то, как экспрессируются гены, и сравнили свой анализ с несколькими базами данных человека и не человека. Исходя из этого, они выделили несколько генов, которые могут модулировать скорость старения. Затем они проверили влияние манипулирования этими генами на круглых червей и обнаружили, что часть генных нарушений действительно влияет на продолжительность жизни. Результаты этого исследования станут богатым ресурсом генов старения, которые, как мы надеемся, помогут разработать методы лечения, которые не только продлевают жизнь, но и продлевают здоровье.

Финансирование проекта было предоставлено NIA, EPFL, Европейским исследовательским советом, Швейцарским национальным научным фондом и Фондом медицинских исследований Гленна. Статья под названием «Генетика долголетия в зависимости от пола и возраста в гетерогенной популяции мышей» опубликована в октябрьском номере журнала Science за 2022 год .