Forskare vid EPFL och UTHSC studerar samspelet mellan gener, kön, tillväxt och ålder

Forskare vid EPFL och UTHSC studerar samspelet mellan gener, kön, tillväxt och ålder

Forskare ledda av University of Tennessee Health Science Center (UTHSC) och École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Schweiz utforska det komplexa samspelet mellan gener, kön, tillväxt och ålder och hur de påverkar variationen i livslängd. Deras resultat, publicerade i tidskriften Science, är ett viktigt steg mot att förstå varför vissa människor lever längre än andra och ger en grund för framtida studier för att förbättra hälsan.

Robert Williams, PhD, ordförande för Institutionen för genetik och genomik vid College of Medicine vid UTHSC, tillsammans med Johan Auwerx, MD, PhD, professor och chef för Integrated Physiology and Systems Physiology Laboratory vid EPFL, lanserade ett program 2016 för att definiera de genetiska faktorerna som ligger bakom åldrande och livslängd.

Att hitta gemensamma molekylära vägar som kontrollerar skillnader i åldrandehastigheten är avgörande för vår förståelse av hur individer skiljer sig åt i sin hälsa och livslängd. Sådana insikter kan hjälpa oss att hitta sätt att ingripa rationellt.”

Robert Williams, PhD, ordförande för Institutionen för genetik och genomik vid College of Medicine vid UTHSC

Dr Williams och Auwerx arbetade med kollegor från National Institute on Agings Interventions Testing Program (ITP), som donerade DNA från över 12 000 möss till projektet. ITP-möss är genetiskt heterogena. Var och en av de 27 574 mössen som studerats är ett helsyskon, delar hälften av sitt genetiska arv med varannan mus i programmet, och var och en har en känd livslängd, vilket gör dem till ett idealiskt system för studier.

Forskare vid EPFL och UTHSC mätte den genetiska sammansättningen av mer än 3 000 möss, alla av dem genetiska bröder eller systrar. Mössen genotypades sedan och fick leva till sin naturliga död. Forskarna undersökte sedan sambandet mellan DNA-skillnader och skillnader i livslängden för varje mus. Denna genetiska kartläggning gjorde det möjligt för team att definiera DNA-sträckor i genom som påverkar livslängden. Resultaten visar att DNA-segmenten, eller loci, associerade med livslängd till stor del är könsspecifika, med kvinnor som har en region i kromosom 3 som påverkar livslängden. När de män som dog tidigt av icke åldersrelaterade skäl togs bort från analysen, uppstod ytterligare genetiska signaler, vilket tyder på att vissa genetiska variationer påverkar livslängden först efter en viss ålder.

Förutom att leta efter genetiska bestämningsfaktorer för livslängd undersökte forskarna även andra faktorer. I allmänhet dör större möss tidigare. Forskarna fann att vissa, men inte alla, genetiska effekter på livslängden beror på tillväxt. En av de icke-genetiska effekterna kan vara hur tidig tillgång till mat påverkar tillväxten. De observerade att möss från mindre kullar tenderade att vara tyngre vuxna och ha kortare livslängder. Möss från större kullar som fick dela bröstmjölk med fler syskon växte långsammare och levde i genomsnitt längre. Forskarna bekräftade dessa trender mellan tidig tillväxt och livslängd i stora mänskliga datamängder med hundratusentals deltagare.

Utöver att karakterisera effekterna på livslängden, arbetade forskare för att hitta gener som mest sannolikt spelar en roll för att bestämma livslängden. De mätte effekten av DNA-variation på uttrycket av gener och jämförde deras analyser med flera mänskliga och icke-mänskliga databaser. De nominerade sedan några gener som sannolikt modulerar åldringshastigheten. De testade sedan effekterna av att manipulera dessa gener i rundmaskar och fann att en delmängd av genstörningar faktiskt påverkade livslängden. Resultaten av denna studie kommer att vara en rik resurs av åldrande gener som förhoppningsvis kommer att styra utvecklingen av terapier som inte bara förlänger livslängden utan också hälsan.

Projektet finansierades av NIA, EPFL, European Research Council, Swiss National Science Foundation och Glenn Foundation for Medical Research. Artikeln, med titeln "Sex- och åldersberoende genetik för livslängd i en heterogen muspopulation", visas i oktobernumret 2022 av Science.

Källa:

University of Tennessee Health Sciences Center

Hänvisning:

Sleiman, MB, et al. (2022) Köns- och åldersberoende genetik för livslängd i en heterogen muspopulation. Vetenskap. doi.org/10.1126/science.abo3191.

.