Снизив на 75 процентов активность всего одного гена, ученые из Национального института здоровья (National Institutes of Health, NIH) увеличили среднюю продолжительность жизни группы мышей примерно на 20 процентов, что эквивалентно увеличению средней продолжительности жизни человека на 16 лет – с 79 до 95. Мишенью воздействия исследователей был ген mTOR (mechanistic target of rapamycin), оказывающий влияние на обмен веществ и энергетический баланс и, возможно, связанный с эффектом увеличения продолжительности жизни при ограничении потребления калорий.

Детальное изучение этих мышей показало, что увеличение продолжительности жизни, вызванное генетическим снижением активности гена mTOR, сопровождается разнонаправленным воздействием на процесс старения тканей и органов. Например, в процессе старения у мышей лучше сохраняются память и способность к координации движений, но кости животных разрушаются быстрее, чем обычно. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Reports.

«В то время как значительное увеличение продолжительности жизни, безусловно, заслуживает внимания, это исследование подтверждает важный аспект старения: оно не является однородным», – говорит Торен Финкель (Toren Finkel), MD, PhD, из Национального института сердца, легких и крови (National Heart, Lung, and Blood Institute, NHLBI) NIH. «Скорее всего, аналогично циркадным ритмам, животное может иметь несколько органоспецифических часов старения, которые обычно работают вместе, управляя старением всего организма».

Доктор Финкель, возглавляющий лабораторию молекулярной биологии NHLBI, считает, что эти результаты могут стать ориентиром в разработке методов лечения возрастных заболеваний, поражающих конкретные органы, например, болезни Альцгеймера. Однако для того, чтобы точно определить, как старение различных тканей связано на молекулярном уровне, необходимы дальнейшие исследования как на таких мышах, так и на клетках человека.

Хотя mTOR-мыши меньше, чем мыши дикого типа, эти животные не демонстрируют изменений в гомеостазе глюкозы или скорости метаболизма.
У них наблюдается снижение уровня целого ряда тканевых биомаркеров старения. При этом возрастное сохранение функции характерно для многих,
но не для всех систем органов. (Фото: NIH/National Heart, Lung and Blood Institute)

Исследователи создали мышей, синтезирующих около 25 процентов от нормального количества белка mTOR. Это количество белка является, примерно, необходимым для выживания минимумом. Размер mTOR-мышей был несколько меньше среднего, но во всем остальном они ничем не отличались от нормальных.

Средняя продолжительность жизни мышей с частично подавленной экспрессией mTOR составляла 28,0 месяцев для самцов и 31,5 мес. для самок, по сравнению с 22,9 и 26,5 мес. для обычных самцов и самок, соответственно. mТOR-мыши имели и большую максимальную продолжительность жизни; семь из восьми животных с максимальной продолжительностью жизнью в этом исследовании были mTOR-мышами. Такое увеличение продолжительности жизни является одним из самых больших, достигнутых до сих пор в экспериментах на мышах.

В то время как генетически модифицированные mTOR-мыши в целом старели медленнее, значимое замедление процесса старения наблюдалось только в некоторых конкретных органах. Как правило, такие мыши превосходили нормальных животных соответствующего возраста в лабиринтовых тестах и тестах на сохранение равновесия, что свидетельствует о лучшей памяти и способности к координации движений. Кроме того, старые mTOR-мыши сохраняли большую мышечную силу и осанку. Однако у них наблюдалась более значительная потеря объема костной ткани и повышенная восприимчивость к инфекциям в старости, указывающая на снижение функции иммунной системы.

Оригинальная статья: Increased Mammalian Lifespan and a Segmental and Tissue-Specific Slowing of Aging after Genetic Reduction of mTOR Expression