Все новости

Семенники оказались виноваты в старении мышей. Но замена половой хромосомы помогла отдалить этот неизбежный процесс

У большинства животных самки живут дольше самцов, но мы до сих пор не знаем, почему так происходит. Ученые решили проверить, как на продолжительность жизни влияют основные факторы, определяющие пол: половые хромосомы и половые железы. Оказалось, что оба фактора, независимо друг от друга, дают мышам-девочкам преимущество, но в деле продления жизни лучше себя показала смена пола на уровне генов, а не желез.

Женщины в среднем живут дольше мужчин. Этот факт был много раз подтвержден у самых разных групп, вне зависимости от культуры или уровня благополучия. Но объяснения ему все еще нет. Виновника короткой жизни мужчин можно искать в двух механизмах, которые определяют пол человека, генетическом и гормональном. Исследования, посвященные половым гормонам, снабжают нас противоречивыми данными. Так, снижение уровня тестостерона коррелирует с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний, чем неизбежно препятствует долгожительству. В то же время кастрация в некоторых случаях связана с продлением жизни (если верить, например, статистике по корейским евнухам). А влияние генов половых хромосом на долгожительство и вовсе никто раньше не проверял.

Авторы нового исследования в журнале Aging cell решили проверить влияние генов и гормонов по отдельности. Для этого они воспользовались методом четырех базовых генотипов. У одной линии мышей ген sry, определяющий мужской пол, перенесли на аутосому (неполовую хромосому). При этом пол животного перестал зависеть от его половых хромосом. Затем мышей этой линии скрестили с обычными мышами. Получилось четыре варианта потомства, четыре базовых генотипа: ХХ + яичники, ХY + семенники, XY + яичники, ХХ + семенники. Из предыдущих исследований известно, что уровень половых гормонов даже у мышей «нестандартного пола» соответствует норме.

Схема получения мышей четырех генотипов. Верхний ряд — родители, «обычная» и модифицированная мышь. Круги — самки гормонально, квадраты — самцы. А — аутосома нетронутая (-Sry) и «мужская» (+Sry)
Описание
Схема получения мышей четырех генотипов. Верхний ряд — родители, «обычная» и модифицированная мышь. Круги — самки гормонально, квадраты — самцы. А — аутосома нетронутая (-Sry) и «мужская» (+Sry)

Дальше начался долгий эксперимент, который длился почти три года. Авторы работы внимательно следили за длительностью жизни подопытных мышей и строили кривые выживаемости. По графикам можно оценить несколько параметров: продолжительность жизни (время, когда выживаемость приближается к 0%), начало старения (момент, когда кривая начинает падать) и скорость старения (градус падения кривой).

Самыми живучими оказались полноценные самки — те, у которых была и женская хромосома ХХ, и женские половые железы, яичники. Если у них вместо яичника был семенник (график с) или одна из половых хромосом была мужской, Y-хромосомой (график а), продолжительность жизни была ниже, а темпы старения выше. Что же касается самцов, если у них уже была Y-хромосома, то замена половой железы им не помогала (график d). Зато, если у них были семенники, но не было Y-хромосомы, то они, хотя и не прожили дольше, стареть начинали позже (график b).

Сравнение графиков выживаемости мышей четырех генотипов. (a) XX и XY в мышах с яичниками, (b) XX и XY в мышах с семенниками, (c) яичники против семенников в XX-мышах, (d) яичники против семенников в XY-мышах
Описание
Сравнение графиков выживаемости мышей четырех генотипов. (a) XX и XY в мышах с яичниками, (b) XX и XY в мышах с семенниками, (c) яичники против семенников в XX-мышах, (d) яичники против семенников в XY-мышах

Говорить о том, что механизм влияния пола на старение раскрыт, конечно, еще слишком рано. Например, все еще неясно, какой именно генетический параметр сокращает жизнь — наличие Y-хромосомы или отсутствие второй Х-хромосомы. Кроме того, эксперименты предстоит подтвердить и на других линиях мышей. Тем не менее уже на данном этапе понятно, что мы имеем дело с двумя разными механизмами сокращения/продления жизни и исследовать их придется независимо.

 Полина Лосева