Fredag 6 september 2013.- Forskare vid Washington University School of Medicine i St. Louis, USA, har identifierat mekanismen genom vilken ett specifikt sirtuinprotein som heter SIRT1 fungerar i hjärnan för att orsaka en betydande försening i åldrande och ökad livslängd, båda förknippade med en kalorifattig diet.
Bland forskare har sirtuinproteinernas roll för att förbättra livslängden diskuterats varmt av de motstridiga resultaten från många olika verk. För sin del beskrev den japanska filosofen och forskaren Ekiken Kaibara först konceptet med dietkontroll som en metod för att uppnå god hälsa och livslängd 1713. Han dog året efter i en mogen ålder av 84, en Lång livslängd för en person från 1700-talet.
Sedan dess har vetenskapen visat en koppling mellan en kalorifattig diet (utan undernäring) och livslängd i olika djurmodeller. I den nya studien har Shin-ichiro Imai och hans kollegor visat att SIRT1 begär neuronal aktivitet i specifika områden i hjärnans hypotalamus, vilket orsakar dramatiska fysiska förändringar i skelettmusklerna och ökad kraft och livslängd.
"I våra studier av möss som uttrycker SIRT1 i hjärnan fann vi att skelettmuskelstrukturerna hos gamla möss liknar unga muskelvävnad, " sade Imai. "21 månader gamla möss (motsvarande 70 mänskliga år) verkar lika aktiva som fem månader."
Imai och hans team började sin sökning för att definiera de kritiska stunder som är ansvariga för kopplingen mellan livsmedelsbegränsning och livslängd med kunskapen från tidigare studier om att SIRT1-proteinet spelar en roll i att försena åldrandet när kalorier är begränsade. För att göra detta analyserade de möss som hade modifierats genetiskt för att producera överskott av SIRT1-protein, några av dem i kroppsvävnader och andra bara i hjärnan.
"Vi har funnit att endast möss som överuttrycker SIRT1 i hjärnan (kallad BRASTO) hade en betydande förlängning av livs- och åldersförseningar, precis som normala möss som uppkommit i kostrestriktioner, " sade Imai, en expert i åldrande forskning och professor vid avdelningarna för utvecklingsbiologi och medicin.
BRASTO-möss visade en betydande förlängning av livet utan att drabbas av kostbegränsningar. Förutom positiva förändringar i skelettmuskeln hos BRASTO-möss observerade författarna också betydande ökningar i fysisk aktivitet under natten, såsom kroppstemperatur och syreförbrukning jämfört med åldersmatchade kontroller.
Möss kännetecknas av att de är mer aktiva på natten. BRASTO gnagare upplevde också bättre eller djupare sömn och, både manliga och kvinnliga, hade en betydande ökning av livslängden. BRASTO-mössens genomsnittliga livslängd i studien, vars resultat publiceras i "Cell Metabolism", utvidgades med 16% för kvinnor och 9% för män.
Översatt till mänskliga varelser kan detta betyda 13 eller 14 år extra för kvinnor, så deras genomsnittliga liv skulle vara 100 år, och ytterligare sju år till mäns liv, vilket ökar deras genomsnittliga liv ungefär 80 år, enligt Shin. På samma sätt observerades en försening i cancerdöd hos BRASTO-möss kontra kontrollgnagrar.
Imai sa att profilen för livslängd och hälsa hos BRASTO-möss verkar vara resultatet av en förändring i början av åldrande snarare än åldrandet. "Det vi har observerat i BRASTO-möss är en försening när den åldersrelaterade nedgången börjar, så länge åldrandet inte förändras har åldrandet och cancerrisken skjutits upp, " förklarar han.
När minskningen av åldrandet i hjärnan kontrollerades, följde Imais team den åldrande kontrollcentret som reglerar två områden i hypotalamus som kallas hypotalamiska och laterala dorsomediala kärnor. Således kunde de identifiera de specifika generna inom de områden som är associerade med SIRT1 för att initiera nervsignalerna som orsakar de observerade fysiska och beteendesponserna.
"Vi har funnit att överuttryck av SIRT1 i hjärnan leder till en ökning av cellresponsen hos en receptor som kallas typ 2 orexinreceptor i båda områdena i hypotalamus, " sade första författaren Akiko Satoh, en postdoktor i Imais laboratorium, som tillägger att det ökade svaret från signalreceptorn går från hypotalamus till skelettmusklerna, men mekanismen genom vilken signalen riktas specifikt till skelettmusklerna återstår att upptäcka.
Källa:
Taggar:
Ordlista Regeneration Annorlunda
Bland forskare har sirtuinproteinernas roll för att förbättra livslängden diskuterats varmt av de motstridiga resultaten från många olika verk. För sin del beskrev den japanska filosofen och forskaren Ekiken Kaibara först konceptet med dietkontroll som en metod för att uppnå god hälsa och livslängd 1713. Han dog året efter i en mogen ålder av 84, en Lång livslängd för en person från 1700-talet.
Sedan dess har vetenskapen visat en koppling mellan en kalorifattig diet (utan undernäring) och livslängd i olika djurmodeller. I den nya studien har Shin-ichiro Imai och hans kollegor visat att SIRT1 begär neuronal aktivitet i specifika områden i hjärnans hypotalamus, vilket orsakar dramatiska fysiska förändringar i skelettmusklerna och ökad kraft och livslängd.
"I våra studier av möss som uttrycker SIRT1 i hjärnan fann vi att skelettmuskelstrukturerna hos gamla möss liknar unga muskelvävnad, " sade Imai. "21 månader gamla möss (motsvarande 70 mänskliga år) verkar lika aktiva som fem månader."
Mindre kalorier försenar åldrandet
Imai och hans team började sin sökning för att definiera de kritiska stunder som är ansvariga för kopplingen mellan livsmedelsbegränsning och livslängd med kunskapen från tidigare studier om att SIRT1-proteinet spelar en roll i att försena åldrandet när kalorier är begränsade. För att göra detta analyserade de möss som hade modifierats genetiskt för att producera överskott av SIRT1-protein, några av dem i kroppsvävnader och andra bara i hjärnan.
"Vi har funnit att endast möss som överuttrycker SIRT1 i hjärnan (kallad BRASTO) hade en betydande förlängning av livs- och åldersförseningar, precis som normala möss som uppkommit i kostrestriktioner, " sade Imai, en expert i åldrande forskning och professor vid avdelningarna för utvecklingsbiologi och medicin.
BRASTO-möss visade en betydande förlängning av livet utan att drabbas av kostbegränsningar. Förutom positiva förändringar i skelettmuskeln hos BRASTO-möss observerade författarna också betydande ökningar i fysisk aktivitet under natten, såsom kroppstemperatur och syreförbrukning jämfört med åldersmatchade kontroller.
longevos
Möss kännetecknas av att de är mer aktiva på natten. BRASTO gnagare upplevde också bättre eller djupare sömn och, både manliga och kvinnliga, hade en betydande ökning av livslängden. BRASTO-mössens genomsnittliga livslängd i studien, vars resultat publiceras i "Cell Metabolism", utvidgades med 16% för kvinnor och 9% för män.
Översatt till mänskliga varelser kan detta betyda 13 eller 14 år extra för kvinnor, så deras genomsnittliga liv skulle vara 100 år, och ytterligare sju år till mäns liv, vilket ökar deras genomsnittliga liv ungefär 80 år, enligt Shin. På samma sätt observerades en försening i cancerdöd hos BRASTO-möss kontra kontrollgnagrar.
Imai sa att profilen för livslängd och hälsa hos BRASTO-möss verkar vara resultatet av en förändring i början av åldrande snarare än åldrandet. "Det vi har observerat i BRASTO-möss är en försening när den åldersrelaterade nedgången börjar, så länge åldrandet inte förändras har åldrandet och cancerrisken skjutits upp, " förklarar han.
Minska åldrandet
När minskningen av åldrandet i hjärnan kontrollerades, följde Imais team den åldrande kontrollcentret som reglerar två områden i hypotalamus som kallas hypotalamiska och laterala dorsomediala kärnor. Således kunde de identifiera de specifika generna inom de områden som är associerade med SIRT1 för att initiera nervsignalerna som orsakar de observerade fysiska och beteendesponserna.
"Vi har funnit att överuttryck av SIRT1 i hjärnan leder till en ökning av cellresponsen hos en receptor som kallas typ 2 orexinreceptor i båda områdena i hypotalamus, " sade första författaren Akiko Satoh, en postdoktor i Imais laboratorium, som tillägger att det ökade svaret från signalreceptorn går från hypotalamus till skelettmusklerna, men mekanismen genom vilken signalen riktas specifikt till skelettmusklerna återstår att upptäcka.
Källa:
