Манипуляция биосинтезом АМФ продлевает жизнь и улучшает метаболизм у позвоночных
Исследование под руководством доктора Итамара Хареля из Института Сильбермана Еврейского университета в Иерусалиме раскрыло новую роль биосинтеза аденозинмонофосфата (АМФ) в продолжительности жизни и метаболическом здоровье позвоночных. Работа опубликована в журнале Developmental Cell.
Ключевой фермент как мишень
В поисках подхода к модуляции энергетического гомеостаза ученые сосредоточились на манипуляции с пулом нуклеотидов. В качестве модели использовали короткоживущую рыбку нотобранхиуса Фурцера (turquoise killifish). Исследователи нацелились на фермент APRT — ключевой фермент биосинтеза АМФ.
Результаты генетической модификации
- У гетерозиготных самцов рыб с мутацией в гене APRT наблюдалось значительное увеличение продолжительности жизни.
- Комплексный омиксный анализ показал омоложение метаболических функций у старых мутантных рыб.
- У них выработался метаболический профиль, похожий на состояние голодания, и повысилась устойчивость к диете с высоким содержанием жиров.
- На клеточном уровне у гетерозиготных рыб отмечались повышенная чувствительность к питательным веществам, сниженный уровень АТФ и активация AMPK (AMP-активируемой протеинкиназы).
Важные оговорки и механизмы
Исследование выявило сложность механизмов:
- Полезные эффекты продления жизни и омоложения метаболизма исчезали при применении пожизненного прерывистого голодания.
- Фенотипы долголетия были специфичны для самцов.
- Это подчеркивает тонкий баланс, необходимый для оптимизации здоровья, который может различаться у самцов и самок.
Значение работы
Как отметил доктор Итамар Харель, это первая генетическая модель долголетия у нотобранхиуса, демонстрирующая потенциал этой модели для изучения старения. Манипуляция биосинтезом АМФ раскрывает глубокую взаимосвязь между энергетическим метаболизмом, старением и регуляцией продолжительности жизни. Таргетирование APRT представляется перспективной стратегией для улучшения метаболического здоровья и продления жизни у позвоночных.