Женская биология - две Х-хромосомы и яичники - продлевает жизнь и защищает мышей от старения
                Дена Дубаль, доктор медицинских наук, старший автор исследования (в центре). Предоставлено: Университет Калифорнии, Сан-Франциско.

Во всем мире женщины переживают мужчин. Это справедливо для болезней и здоровья, на войне и в мире, даже во время тяжелых эпидемий и голода. У большинства видов животных самки живут дольше самцов.
                                                                                       

Теперь ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско сосредоточили внимание на возможном генетическом механизме этого чрезвычайно долговечного явления, которое — хотя оно не исключает влияния других биологических, социальных и экологических факторов — предполагает важную роль для второго X хромосома, которая присутствует у самок млекопитающих. Х-хромосома содержит много генов, связанных с мозгом, и это имеет решающее значение для выживания. Без по крайней мере одного X животное не может жить. Y-хромосома, присутствующая только у мужчин, содержит очень мало генов, кроме тех, которые создают вторичные половые признаки, такие как мужские гениталии и волосы на лице, и она не нужна для выживания.

Исследователи дали экспериментальным мышам четыре разные комбинации хромосом и гонад: две найденные в природе — XX с яичниками и XY с яичками — и две другие созданные в лаборатории — XX яички и XY яичники. Мыши были генетически идентичны, за исключением их половых хромосом, но даже когда все остальное в них, включая их среду, было одинаковым, наличие двух Х-хромосом способствовало выживанию. Когда две Х-хромосомы были объединены с яичниками, мыши жили до самых дальних краев жизни мыши.

«Мы долго задавались вопросом, что вызывает женское долголетие», — сказала Дена Дубал, доктор медицинских наук, доцент кафедры неврологии в UCSF и старший автор исследования, опубликованного в Aging Cell. Дубал является председателем отдела по проблемам старения и нейродегенеративных заболеваний им. Дэвида Коултера, а также членом Института нейробиологии им. Вейля при UCSF. «Можно предположить, что природа заставила самок развиваться таким образом. Когда вы живете дольше, вы действительно можете обеспечить благополучие своих детей и, возможно, даже их детей».

Эксперимент, проведенный Эмили Дэвис, студенткой программы по биомедицинским наукам в UCSF, является первым механистическим исследованием, которое показывает, что женщины живут дольше, чем мужчины, и что XX в значительной степени определяет эту черту у стареющих мышей. Это заняло несколько лет, так как мышей наблюдали, пока они либо не умерли, либо выжили до 30 месяцев. Дубал и ее команда использовали модель четырех основных генотипов (FCG), разработанную два десятилетия назад, а затем отстаиваемую ученым из Калифорнийского университета Артуром Арнольдом, за тщательное изучение половых различий.

Метод манипулирует геном Sry, который обычно находится в Y-хромосоме и вызывает развитие яичек и других мужских функций. У мышей FCG Sry был перемещен в другую хромосому, которая не определяет пол, поэтому его можно наследовать независимо от того, имеет ли мышь Y-хромосому.

Исследователи обнаружили, что наличие как женских половых хромосом, так и женских половых желез продляло жизнь у мышей в возрасте от 12 до 30 месяцев, что соответствует мышиному возрасту от среднего до пожилого возраста. Но большая часть эффекта пришла от половых хромосом. Мыши XX жили дольше, чем мыши XY, независимо от того, имели ли они яичники или яички. Но у мышей, которые жили дольше всего, были яичники, в дополнение к двум Х-хромосомам — другими словами, у них была естественная биология самок мышей.

«Это говорит о том, что гормоны, вырабатываемые женскими гонадами, увеличивают продолжительность жизни у мышей с двумя Х-хромосомами, либо влияя на развитие мыши, либо активируя определенные биологические пути в течение их жизни», — сказал Дубал.

При сравнении двух разных типов генетически женских мышей — с яичниками и яичками — исследователи обнаружили, что две Х-хромосомы плюс яичники позволяют мышам жить дольше, начиная с 21 месяца, что ближе к концу нормального периода. продолжительность жизни мыши. Но для лабораторных мышей, которые были генетически женскими, но гормонально мужскими — две Х-хромосомы плюс яички — вторая Х-хромосома только защищала их от смерти в более раннем возрасте, не продлевая их жизнь сверх нормальной продолжительности жизни мыши. Эти преимущества прекратились к тому времени, когда мышам исполнилось 23 месяца.

«Для увеличения продолжительности жизни мышам нужно, чтобы яичники работали с XX», — сказала Ирина Лобач, доктор философии, доцент кафедры эпидемиологии и биостатистики в UCSF, которая провела статистический анализ, который обнаружил эти точки отсечения. «Но с точки зрения нормальной продолжительности жизни не имело значения, были ли у них яичники или яички. Пока у них было XX, они избежали преждевременной смерти во время старения».

Дюбал, невролог и нейробиолог, специализирующийся на здоровом старении, активно исследует, как X и Y хромосомы оказывают такое далеко идущее влияние.

«Мы еще не понимаем, как вторая Х-хромосома снижает смертность при старении», — сказала она.

Но в научной литературе есть много свидетельств того, что обладание второй Х-хромосомой имеет глубоко защитный эффект. У женщин половина пары ХХ случайным образом «заглушается» — или выключается — в каждой клетке тела. Таким образом, при наличии дефектов клетки со здоровым X могут компенсировать клетки с нездоровым X. И даже без дефектов молчащий X все еще несколько выражает себя, вызывая увеличение экспрессии Х-хромосомы в каждой женской клетке по сравнению с мужскими клетками. , Дубаль сказал, что еще одно возможное объяснение, которое еще предстоит проверить, заключается в том, что Y может каким-то образом быть вредным.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *