Экспериментальные модели старения
https://doi.org/10.37489/2587-7836-2024-4-17-21
EDN: VMQTRD
Аннотация
Старение – это результат сочетанных изменений во многих биологических процессах, которые связаны с нарушением функционального состояния у людей и повышают риск хронических патологий. Поскольку существует ряд непреодолимых трудностей в проведении клинических исследований на людях, приходится прибегать к экспериментальному моделированию ключевых признаков старения и связанных с ним патологий.
Однако все используемые модели старения далеко не совершенны, поскольку существует целый ряд факторов, которые не позволяют полностью сопоставить механизмы процесса старения у человека и животных. В этой статье приведены основные экспериментальные модели старения и определены их преимущества и недостатки в контексте потенциальных исследований.
Об авторах
А. А. Гаранин
ФГБОУ ВО «Ивановский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия
Россия
Гаранин Алексей Алексеевич – ассистент кафедры фармакологии
Иваново
О. А. Громова
ФГБОУ ВО «Ивановский государственный медицинский университет» Минздрава России; ФГУ «Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН (ФИЦ ИУ РАН)
Россия
Россия
Громова Ольга Алексеевна – д. м. н, профессор кафедры фармакологии; в. н. с.
Иваново;
Москва
Т. Е. Богачева
ФГБОУ ВО «Ивановский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия
Россия
Богачева Татьяна Евгеньевна – к. м. н., доцент кафедры фармакологии
Иваново
Список литературы
1. López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, et al. The hallmarks of aging. Cell. 2013 Jun 6;153(6):1194-217. doi: 10.1016/j.cell.2013.05.039.
2. Moffitt TE, Belsky DW, Danese A, et al. The Longitudinal Study of Aging in Human Young Adults: Knowledge Gaps and Research Agenda. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2017 Feb;72(2):210-215. doi: 10.1093/gerona/glw191.
3. Mitchell SJ, Scheibye-Knudsen M, Longo DL, de Cabo R. Animal models of aging research: implications for human aging and age-related diseases. Annu Rev Anim Biosci. 2015;3:283-303. doi: 10.1146/annurevanimal-022114-110829.
4. Hamczyk MR, Nevado RM, Barettino A, et al. Biological Versus Chronological Aging: JACC Focus Seminar. J Am Coll Cardiol. 2020 Mar 3; 75(8):919-930. doi: 10.1016/j.jacc.2019.11.062.
5. Larsson L, Degens H, Li M, et al. Sarcopenia: Aging-Related Loss of Muscle Mass and Function. Physiol Rev. 2019 Jan 1;99(1):427-511. doi: 10.1152/physrev.00061.2017.
6. Burns TC, Li MD, Mehta S, et al. Mouse models rarely mimic the transcriptome of human neurodegenerative diseases: A systematic bioinformatics-based critique of preclinical models. Eur J Pharmacol. 2015 Jul 15;759:101-17. doi: 10.1016/j.ejphar.2015.03.021.
7. Hayflick L, Moorhead PS. The serial cultivation of human diploid cell strains. Exp Cell Res. 1961 Dec;25:585-621. doi: 10.1016/0014-4827(61)90192-6.
8. Toussaint O, Medrano EE, von Zglinicki T. Cellular and molecular mechanisms of stress-induced premature senescence (SIPS) of human diploid fibroblasts and melanocytes. Exp Gerontol. 2000 Oct;35(8):927-45. doi: 10.1016/s0531-5565(00)00180-7.
9. Phipps SM, Berletch JB, Andrews LG, Tollefsbol TO. Aging cell culture: methods and observations. Methods Mol Biol. 2007;371:9-19. doi: 10.1007/978-1-59745-361-5_2.
10. Liu GH, Ding Z, Izpisua Belmonte JC. iPSC technology to study human aging and aging-related disorders. Curr Opin Cell Biol. 2012 Dec;24(6):765-74. doi: 10.1016/j.ceb.2012.08.014.
11. Machairaki V. Human Pluripotent Stem Cells as In Vitro Models of Neurodegenerative Diseases. Adv Exp Med Biol. 2020;1195:93-94. doi: 10.1007/978-3-030-32633-3_13.
12. Miller JD, Ganat YM, Kishinevsky S, et al. Human iPSC-based modeling of late-onset disease via progerin-induced aging. Cell Stem Cell. 2013 Dec 5;13(6):691-705. doi: 10.1016/j.stem.2013.11.006.
13. Hu JL, Todhunter ME, LaBarge MA, Gartner ZJ. Opportunities for organoids as new models of aging. J Cell Biol. 2018 Jan 2;217(1):39-50. doi: 10.1083/jcb.201709054.
14. Lewis SK, Nachun D, Martin MG, et al. DNA Methylation Analysis Validates Organoids as a Viable Model for Studying Human Intestinal Aging. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2020;9(3):527-541. doi: 10.1016/j.jcmgh.2019.11.013.
15. Birch HL. Extracellular Matrix and Ageing. Subcell Biochem. 2018;90:169-190. doi: 10.1007/978-981-13-2835-0_7.
16. Mortimer RK, Johnston JR. Life span of individual yeast cells. Nature. 1959 Jun 20;183(4677):1751-2. doi: 10.1038/1831751a0.
17. Goffeau A, Barrell BG, Bussey H, et al. Life with 6000 genes. Science. 1996 Oct 25;274(5287):546, 563-7. doi: 10.1126/science.274.5287.546.
18. Longo VD. Mutations in signal transduction proteins increase stress resistance and longevity in yeast, nematodes, fruit flies, and mammalian neuronal cells. Neurobiol Aging. 1999 Sep-Oct;20(5):479-86. doi: 10.1016/s0197-4580(99)00089-5.
19. Longo VD, Shadel GS, Kaeberlein M, Kennedy B. Replicative and chronological aging in Saccharomyces cerevisiae. Cell Metab. 2012 Jul 3; 16(1):18-31. doi: 10.1016/j.cmet.2012.06.002.
20. Mack HID, Heimbucher T, Murphy CT. The nematode Caenorhabditis elegans as a model for aging research. Drug Discovery Today: Disease Models. 2018;(27):3-13. doi: 10.1016/j.ddmod.2018.11.001.
21. Loeb J, Northrop JH. Is There a Temperature Coefficient for the Duration of Life? Proc Natl Acad Sci U S A. 1916 Aug;2(8):456-7. doi: 10.1073/pnas.2.8.456.
22. Jacobson J, Lambert AJ, Portero-Otín M, et al. Biomarkers of aging in Drosophila. Aging Cell. 2010 Aug;9(4):466-477. doi: 10.1111/j.1474-9726.2010.00573.x.
23. Taormina G, Ferrante F, Vieni S, et al. Longevity: Lesson from Model Organisms. Genes (Basel). 2019 Jul 9;10(7):518. doi: 10.3390/genes10070518.
24. Gilbert MJ, Zerulla TC, Tierney KB. Zebrafish (Danio rerio) as a model for the study of aging and exercise: physical ability and trainability decrease with age. Exp Gerontol. 2014 Feb;50:106-13. doi: 10.1016/j.exger.2013.11.013.
25. Mullins MC, Nüsslein-Volhard C. Mutational approaches to studying embryonic pattern formation in the zebrafish. Curr Opin Genet Dev. 1993 Aug;3(4):648-54. doi: 10.1016/0959-437x(93)90102-u.
26. Daya A, Donaka R, Karasik D. Zebrafish models of sarcopenia. Dis Model Mech. 2020 Mar 30;13(3):dmm042689. doi: 10.1242/dmm.042689.
27. Gorbunova V, Bozzella MJ, Seluanov A. Rodents for comparative aging studies: from mice to beavers. Age. 2008;(30):111-119.
28. Yamaza H, Komatsu T, Chiba T, et al. A transgenic dwarf rat model as a tool for the study of calorie restriction and aging. Exp Gerontol. 2004 Feb;39(2):269-72. doi: 10.1016/j.exger.2003.11.001.
29. Ackert-Bicknell CL, Anderson LC, Sheehan S, et al. Aging Research Using Mouse Models. Curr Protoc Mouse Biol. 2015 Jun 1;5(2):95-133. doi: 10.1002/9780470942390.mo140195.
30. Giacomello E, Crea E, Torelli L, et al. Age Dependent Modification of the Metabolic Profile of the Tibialis Anterior Muscle Fibers in C57BL/ 6J Mice. Int J Mol Sci. 2020 May 30;21(11):3923. doi: 10.3390/ijms21113923.
Рецензия
Для цитирования:
Гаранин А.А., Громова О.А., Богачева Т.Е. Экспериментальные модели старения. Фармакокинетика и Фармакодинамика. 2024;(4):17-21. https://doi.org/10.37489/2587-7836-2024-4-17-21. EDN: VMQTRD
For citation:
Garanin A.A., Gromova O.A., Bogacheva T.E. Experimental models of aging. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. 2024;(4):17-21. (In Russ.) https://doi.org/10.37489/2587-7836-2024-4-17-21. EDN: VMQTRD
Просмотров:
184
Послать статью по эл. почте 