В ходе новаторского исследования ученые перенесли ген долголетия от устойчивого к старению голого землекопа мышам, что привело к увеличению продолжительности жизни грызунов.
Этот ген отвечает за выработку высокомолекулярной гиалуроновой кислоты (HMW-HA), известной своими исключительными способностями к восстановлению клеток.
Мыши продемонстрировали не только увеличение средней продолжительности жизни примерно на 4,4%, но и усиление защиты от болезней. Это открытие проливает свет на возможность использования подобных генетических адаптаций для обеспечения долголетия человека.
В ходе новаторской работы исследователи из Рочестерского университета (University of Rochester) успешно перенесли ген долголетия от голых землекопов мышам, что привело к улучшению здоровья и увеличению продолжительности жизни мышей.
Голые землекопы, известные своей долгой продолжительностью жизни и исключительной устойчивостью к возрастным заболеваниям, давно привлекли внимание научного сообщества.
Введя мышам специфический ген, ответственный за усиленное восстановление и защиту клеток, исследователи открыли захватывающие возможности для раскрытия секретов старения и продления продолжительности жизни человека.
«Наше исследование доказывает принцип, что уникальные механизмы долголетия, которые развились у долгоживущих видов млекопитающих, могут быть экспортированы для увеличения продолжительности жизни других млекопитающих», — комментирует Вера Горбунова, профессор биологии и медицины.
Горбунова вместе с Андреем Селуановым, профессором биологии с соавторами в исследовании, опубликованном в научном журнале Nature, успешно перенесли ген, ответственный за выработку высокомолекулярной гиалуроновой кислоты (HMW-HA), от голого землекопа мышам. Это привело к улучшению здоровья и увеличению средней продолжительности жизни мышей примерно на 4,4 процента.
Голые землекопы — это грызуны размером с мышь, которые обладают исключительным долголетием для грызунов их размера; они могут жить до 41 года, что почти в десять раз дольше, чем грызуны аналогичного размера.
В отличие от многих других видов, голые землекопы с возрастом не часто болеют, включая нейродегенерацию, сердечно-сосудистые заболевания, артрит и рак. Горбунова и Селуанов посвятили десятилетия исследований пониманию уникальных механизмов, которые голые землекопы используют для защиты от старения и болезней.
Ранее ученые обнаружили, что HMW-HA является одним из механизмов, ответственных за необычную устойчивость голых землекопов к раку. По сравнению с мышами и людьми, у голых землекопов в организме содержится примерно в десять раз больше HMW-HA. Когда исследователи удалили HMW-HA из клеток голого землекопа, клетки с большей вероятностью образовывали опухоли.
Горбунова, Селуанов с соавторами решили выяснить, можно ли воспроизвести положительный эффект HMW-HA и на других животных.
Команда ученых генетически модифицировала модель мыши, чтобы создать у голого землекопа версию гена гиалуронансинтазы 2, который отвечает за выработку белка, продуцирующего HMW-HA. Хотя ген гиалуронансинтазы 2 есть у всех млекопитающих, версия голого землекопа, по-видимому, усилена и обеспечивает более сильную экспрессию гена.
Исследователи обнаружили, что мыши, у которых была версия гена голого землекопа, имели лучшую защиту как от спонтанных опухолей, так и от химически индуцированного рака кожи. У мышей также улучшилось общее состояние здоровья и они жили дольше по сравнению с обычными мышами. По мере старения мышей с версией гена голого землекопа у них наблюдалось меньше воспалений в различных частях тела (воспаление является признаком старения) и сохранялся более здоровый кишечник.
Хотя необходимы дополнительные исследования того, почему HMW-HA оказывает такое благотворное воздействие, исследователи полагают, что это связано со способностью HMW-HA напрямую регулировать иммунную систему.
Полученные результаты открывают новые возможности для изучения того, как HMW-HA можно использовать для увеличения продолжительности жизни и уменьшения заболеваний, связанных с воспалением, у людей.
«Нам потребовалось 10 лет от открытия HMW-HA у голого землекопа до того, как мы доказали, что HMW-HA улучшает здоровье мышей», — добавляет Горбунова. «Наша следующая цель — передать это преимущество людям».
Ученые полагают, что могут добиться этого двумя путями: либо за счет замедления деградации HMW-HA, либо за счет усиления синтеза HMW-HA.
«Мы уже идентифицировали молекулы, которые замедляют деградацию гиалуронана, и тестируем их в доклинических испытаниях», — заключает Селуанов. «Мы надеемся, что наши результаты станут первым, но не последним примером того, как приспособленность долгоживущих видов может быть адаптирована для улучшения долголетия и здоровья человека».
Авторы другого исследования утверждают, что долголетие может быть связано с обонятельным восприятием вредных веществ