Роль оси гормона роста и инсулиноподобного фактора роста 1 в продолжительности жизни и периоде здоровой жизни: уроки, полученные на животных моделях

Животные модели имеют принципиальное значение для изучения генетических, эпигенетических факторов и факторов окружающей среды, влияющих на старение человека. По сравнению с человеком относительно короткоживущие млекопитающие служат удобными моделями, поскольку позволяют быстро оценивать влияние генетических манипуляций и вмешательств, направленных на окружающую среду, на продолжительность жизни. Эти модели также дают возможность изучать клинически значимые патологии как функцию старения. Данные, полученные на более отдалённых с эволюционной точки зрения видах, позволяют глубже понять базовые физиологические процессы и молекулярные механизмы, влияющие на продолжительность жизни. Последовательно было показано, что два вмешательства — ограничение калорийности и подавление активности оси гормона роста (ГР), инсулиноподобного фактора роста 1 (ИФР-1) и инсулина — увеличивают продолжительность жизни как у беспозвоночных, так и у позвоночных животных. Ограничение калорийности представляет собой пищевое вмешательство, которое значительно продлевает жизнь независимо от того, начато ли оно в раннем или позднем возрасте. Аналогичным образом, изменения генов, участвующих в передаче сигналов ГР/ИФР-1, способны увеличивать продолжительность жизни у позвоночных и беспозвоночных, что указывает на эволюционную консервативность молекулярных механизмов. В частности, было показано, что передача сигналов инсулина и подобных инсулину факторов роста, а также расположенные ниже внутриклеточные сигнальные молекулы связаны с продолжительностью жизни у дрозофил и нематод. В последнее время также было установлено, что у моделей млекопитающих со сниженной передачей сигналов ГР и/или ИФР-1 продолжительность жизни увеличивается по сравнению с контрольными однопомётниками. Важно, что эти исследования также показали: такие генетические изменения позволяют животным дольше сохранять здоровье и не иметь заболеваний, а также могут уменьшать выраженность отдельных возрастных патологий — подобно тому, что наблюдается у животных с ограничением калорийности. Таким образом, эти мутации способны не только увеличивать продолжительность жизни, но и улучшать период здоровой жизни — общее состояние здоровья и качество жизни организма по мере старения. В настоящем обзоре представлен обзор влияния манипуляций с осью ГР/ИФР-1 на продолжительность жизни, рассмотрены модели беспозвоночных и позвоночных животных с изменённой продолжительностью жизни вследствие модификаций сигнального каскада ГР/ИФР-1 или гомологичных путей, а также обсуждены основные фенотипические характеристики и период здоровой жизни этих моделей.