Для старых животных ограничение калорийности считалось менее эффективным средством постепенного замедления или предотвращения возрастных изменений в экспрессии генов. Однако профессор Спиндлер с коллегами обнаружили, что мыши, которым ограничили калории в конце среднего возраста, почти сразу испытали преимущества этой диеты. Ограничение калорийности, начатое в конце жизни, позволило увеличить срок жизни мышей на шесть месяцев, и обусловило задержку смерти от рака, возможно, за счет снижения темпов роста опухоли. При восстановлении обычного режима питания животные быстро вернулись на свои предыдущие модели экспрессии генов. Поскольку рак печени является наиболее распространенной причиной смерти этих мышей, результаты указывают на причинно-следственную связь между количеством потребляемых калорий, темпами старения и моделью экспрессии генов печени. Ни одно из предыдущих исследований на млекопитающих не связывало так тесно эти явления. Группа профессор Спиндлера также провела исследования экспрессии генов на мышах с нарушениями передачи сигнала инсулин-подобного фактора роста-1 (IGF). Эти мыши либо получали диету с ограничением калорийности (ОК), либо питались свободно. Эксперименты показали, что ОК и IGF аддитивно действуют на экспрессию группы генов, связанных с повышенной долговечностью. Это гены, связанные с увеличением чувствительности к инсулину, глюкагону и катехоламинам, глюконеогенезу, обороту белка, бета-окислению липидов, апоптозу, метаболизму ксенобиотиков и окислителей; уменьшению пролиферации клеток, синтеза липидов и холестерина, а также экспрессии шаперонов. В исследовании, проведенном Спиндлером, изучалось изменение паттерна экспрессии тех или иных генов, в ответ на различные вещества, претендующие на роль миметиков ограничения калорийности. В частности — исследовались мелатонин, альфа-липоевая кислота, аминогуанидин, коэнзим-Q и метформин. Исследование производилось с помощью ДНК-микрочипов (DNA microarray). Подопытные мыши получали упомянутые миметики ограничения калорийности в течение 8 недель. Кроме того, группа профессора Спиндлера исследовала влияние низкокалорийной диеты на сердце мыши. У мышей, переведенных на низко-калорийную диету в конце жизни, работала та же модель экспрессии генов печени, как и у мышей, которым калорийность питания ограничили в раннем возрасте. Эти исследования определили целевую группу новых генов, которые могут быть мишенью терапевтических средств, оказывающих влияние на старение, а также препаратов для лечения связанного со старением ожирения.
Место работы — Отделение биохимии, Университет Калифорнии (Department of Biochemistry, University of California), США
Контакты — 900 University Ave, Riverside, CA 92507, USA(951) 827–3553 spindler@ucrac1.ucr.edu
Публикации — Screening candidate longevity therapeutics using gene-expression arrays. Spindler SR., Mote PL. Gerontology 2007; 53(5): 306-21Identification of potential caloric restriction mimetics by microarray profiling. Dhabbi J.,Mote P., Fahy G.,Spindler S. Physiol Genomics (2005) Nov 17;23(3):343–50
Исследовательские группы
Спиндлер, Стивен