Різні режими обмеження дієти подовжують тривалість життя як незалежними, так і генетичними, що перекриваються

Ерік Л. Грір

1 Департамент генетики, Стенфорд, Каліфорнія 94305, США

2 Програма біології раку, Стенфорд, Каліфорнія 94305, США

Енн Брюне

1 Департамент генетики, Стенфорд, Каліфорнія, 94305, США

2 Програма біології раку, Стенфорд, Каліфорнія 94305, США

3 Neurosciences Program, 300 Pasteur Drive, Stanford University, Stanford CA 94305, USA

Повторне використання цієї статті дозволено відповідно до Угоди Creative Commons, Attribution 2.5, яка не дозволяє комерційну експлуатацію.

Пов’язані дані

Анотація

Вступ

Обмеження поживних речовин без недоїдання подовжує тривалість життя та зменшує віковий спад та захворювання практично у всіх видів (Masoro, 2005). Незважаючи на те, що для позначення цього втручання часто використовується один термін [обмеження дієти (DR)], існує цілий ряд методів обмеження поживних речовин, що призводить до продовження тривалості життя у видів, починаючи від дріжджів і мишей (Goodrick et al., 1990; Mair et al., 2005; Masoro, 2005; Dilova et al., 2007; Mair & Dillin, 2008; Piper & Bartke, 2008; Skorupa et al., 2008). Чи збігаються різні методи обмеження поживних речовин на спільному шляху для продовження тривалості життя, чи незалежно від того, як досягається АД, визначаються незалежні механізми.

Нематода Caenorhabditis elegans забезпечує хорошу модель для вивчення генетики тривалості життя у відповідь на різні режими АД. Існує вісім різних методів маніпулювання дієтою, які всі подовжують тривалість життя в різному ступені у C. elegans, дозволяючи порівняння між схемами DR (табл. 1). Стандартна дієта для глистів складається з ослаблених бактерій E. coli (OP50), поміщених на агарозні пластинки. Методами DR у глистів є: (i) генетична мутація (eat-2), яка зменшує швидкість нагнітання глотки глистів, зменшуючи тим самим споживання їжі (Avery, 1993; Lakowski & Hekimi, 1998); (ii та iii) два різні методи розведення бактерій у рідких культурах (бактеріальний DR: bDR та рідкий DR: lDR) (Klass, 1977; Houthoofd et al., 2003; Bishop & Guarente, 2007; Panowski et al., 2007 ); (iv та v) дві хімічно визначені рідкі середовища, що індукують DR-подібний фенотип у C. elegans (аксенове середовище та хімічно визначене рідке середовище: CDLM) (Houthoofd et al., 2002a; Szewczyk et al., 2006); (vi) розведення пептону в агарозних пластинах, що зменшує ріст бактерій (DP: розведення пептону) (Hosono et al., 1989); (vii) повна відсутність бактерій на пластинах (дефіцит дієти: DD) (Kaeberlein et al., 2006; Lee et al., 2006); та (viii) метод, який ми нещодавно описали, де бактерії послідовно розводять на пластинах (твердий DR: sDR) (Greer et al., 2007).

Таблиця 1

Вісім методів обмеження дієти у C. elegans

Метод Нормальні умови сидіння-2bDRlDRAxenicCDLMDPDDsDRРесвератрол

Середній	Тверді	Тверді	Рідина	Рідкий + Твердий	Рідина	Рідина	Тверді	Тверді	Тверді	Тверді
Джерело їжі	Жива кишкова паличка	Жива кишкова паличка	Жива кишкова паличка (антибіотики)	Жива кишкова паличка (антибіотики)	Визначений хімічний бульйон	Визначений хімічний бульйон	Жива кишкова паличка	Ні кишкової палички	Жива або мертва кишкова паличка †	Жива або мертва кишкова паличка †
Генетична мутація	Мутація в субодиниці не-нікотинових ацетилхолінових рецепторів	Ні	Ні	Ні	Ні	Ні	Ні	Ні	Ні
Часова	Народження	2 день дорослості	L4/молодий дорослий	День личинки 4 (L4)	Народження	Народження	2 день дорослості	4 день дорослості	Народження
Відсоток продовження тривалості життя * (%)	0–57	60–73	28	80–150	88	33	42–50	18–35	6–14
Вплив на фертильність	Зменшення	Зменшення	Зменшення	Зменшення	Зменшення	Збільшити	ND	Зменшення ‡	Ефекту немає
Використаний	[1–6]	[2,7,18]	[8]	[6,7,9]	[10]	[11]	[3,4,12]	[13]	[14–17]

---