Годишен преглед на биохимията

оцеляване

Кн. 77: 727-754 (Дата на публикацията на том, юли 2008 г.)
Публикувано за първи път онлайн като Advance Advance на 28 март 2008 г.
https://doi.org/10.1146/annurev.biochem.77.061206.171059

Уилям Мейр и Андрю Дилин

Резюме

Намаляването на приема на храна, за да предизвика недохранване, но не и недохранване, удължава продължителността на живота на множество видове, вариращи от едноклетъчни организми до бозайници. Това увеличаване на дълголетието чрез диетични ограничения (DR) се свързва с дълбоки благоприятни ефекти върху свързаната с възрастта патология. Исторически погледнато, голяма част от работата по ДР е била извършена с помощта на модели на гризачи и 70-годишни изследвания разкриват много за физиологичните промени, които ДР предизвиква. Въпреки това, малко се знае за генетичните пътища, които регулират отговора на DR и дали те са запазени между видовете или не. Изясняването на тези пътища може да улесни разработването на целеви фармацевтични лечения за редица свързани с възрастта патологии. Тук обсъждаме как неотдавнашната работа при организми, които не са от бозайници, разкри нова представа за генетиката на DR и как откриването на DR-специфични транскрипционни фактори ще подобри нашето разбиране за това явление.

Ключови думи

  • маса 1 -Ефектът от диетичните ограничения (DR) върху продължителността на живота в различни организми. Продължителността на живота се увеличава при широк спектър от видове, въпреки че протоколът, използван за прилагане на DR, варира значително за различните видове/лаборатории
  • Таблица 2 -Контрастните и специфични за щама ефекти на Sir2 и ресвератрол върху репликативния живот (RLS) на пъпките

Фигура Местоположения

Фигура 2 Удължаване на продължителността на живота чрез нарушаване на хранителните компоненти за сигнализация Тази фигура представлява схема на AMM-активирана протеинкиназа (AMPK)/цел на рапамицин (TOR), чувствителна към хранителни вещества. Синьото оцветяване показва компоненти на пътеката, чието намаляване или понижаване на ортолога и в двете C. elegans или D. melanogaster води до удължаване на продължителността на живота. Червеното оцветяване показва компоненти на пътеката, чиято свръхекспресия/активиране на ортолога и в двата C. elegans или D. melanogaster води до удължаване на продължителността на живота. Сивото оцветяване показва или липса на промяна в продължителността на живота, или непроверено.

Фигура Местоположения

Фигура Местоположения

Фигура 4 Виличната кутия тип O (FoxO) и виличната кутия тип A (Foxa) са от съществено значение за инсулин/IGF-1- и зависимата от диетата продължителност на живота, съответно, в C. elegans. В отговор на намалено сигнализиране за инсулин/IGF-1 (IIS), трансципиращият фактор DAF-16/FoxO се транслоцира в ядрото, за да регулира експресията на ключови гени за реакция на стрес. DAF-16 регулира подмножество на копка генно семейство, с копка-3 изразен специално в отговор на намалена IIS. В отговор на ограничаването на диетата, отделен транскрипционен фактор на вилицата, PHA-4/Foxa, регулира припокриващ се, но различен набор от гени, включително членове на копка генно семейство. копка-2 и копка-4 са регулирани специално в отговор на диетичните ограничения (DR) от PHA-4. SMK-1, червеят орталог на бозайник SMEK1 (супресор на MEK null) е от съществено значение за повишено дълголетие както от IIS, така и от DR в червея и може да функционира като транскрипционен корегулатор, за да медиира транскрипционната активност на протеините на вилицата (22). Стрелките показват активиране; плътните ленти представляват репресия. Сигнализиращият механизъм нагоре по веригата на DAF-16 е консервираният път на инсулин/IGF-1; сигнализиращият механизъм пред PHA-4 все още е неизвестен.

Фигура Местоположения

маса 1 Ефектът от диетичните ограничения (DR) върху продължителността на живота в различни организми. Продължителността на живота се увеличава при широк спектър от видове, въпреки че протоколът, използван за прилагане на DR, варира значително за различните видове/лаборатории

a Съкращения: CLS, хронологична продължителност на живота; RLS, репликатен живот; SDC, стандартна среда за растеж на дрожди.

b Максимален представлява средната продължителност на живота на най-дълго живеещите 10% в кохорта.

Таблица 2 Контрастните и специфични за щама ефекти на Sir2 и ресвератрол върху репликативния живот (RLS) на пъпките