Обнаружены эпигенетические часы старения мыши
Старение можно рассматривать как неизбежный износ или как биологическую программу, определяющую продолжительность жизни вида. Исследования показывают, что возрастные изменения отражаются в метилировании ДНК — эпигенетической модификации, которая меняет считывание ДНК без изменения её последовательности.
Некоторые из этих изменений настолько точны, что позволяют предсказать хронологический возраст человека с точностью +/- 3.6 года по любой ткани или жидкости тела (Horvath S., 2013). Это лучший из доступных биомаркеров возраста, известный как эпигенетические часы. Анализ метилирования ДНК также показывает биологический возраст. Например, у людей с жировой болезнью печени часы идут быстрее, а у долгожителей — медленнее.
Как работают эти часы и можно ли изменить их ход? Исследователи из Института Бабрахама и Европейского института биоинформатики идентифицировали эпигенетические часы старения для мышей. Работа, опубликованная в Genome Biology, показывает, что изменения метилирования ДНК в 329 сайтах генома предсказывают возраст мыши с точностью +/- 3.3 недели. Учитывая, что человек живёт ~85 лет, а мышь — ~3 года, точность часов у обоих видов (лучше 5%) удивительно схожа.
На мышиной модели учёные также показали, что факторы, сокращающие жизнь, ускоряют ход часов:
- Удаление яичников у самок мышей ускоряет часы (аналогично ранней менопаузе у женщин).
- Диета с высоким содержанием жиров, вредная для здоровья, также ускоряет старение по этим часам.
Изменения в работе часов удалось обнаружить уже в 9 недель, что при продолжительности жизни мыши более 3 лет означает огромное сокращение времени и стоимости экспериментов. Это ускорит будущие открытия в области старения.
Том Стаббс, ведущий автор статьи: «Обнаружение часов у мыши говорит о том, что это, вероятно, фундаментальная и консервативная черта старения млекопитающих. Мы можем детектировать изменения в их ходе в ответ на диету, что в будущем позволит понять механизм и функцию этих часов для улучшения здоровья человека».
Доктор Марк Ян Бондер: «Изучение механизма этих часов даст ценные сведения о процессе старения и о том, как им можно управлять».
Дальнейшие исследования помогут понять внутренний механизм часов (например, с помощью знаний об ферментах, регулирующих метилирование ДНК) и изменить их ход на мышиной модели. Это покажет, являются ли часы причиной старения или лишь отражением других физиологических процессов. Такие исследования также подскажут подходы, чтобы обратить ход часов вспять для омоложения тканей или целого организма.
Профессор Вольф Райк: «Захватывающе представить, как такие часы собраны из известных молекулярных компонентов (аппарата метилирования ДНК). Мы можем вносить в них subtle changes и смотреть, будут ли мыши жить меньше или, что интереснее, дольше».