Специалисты рассматривают использование тутового шелкопряда как экспериментальную модель для изучения молекулы NAD⁺, которая влияет на процессы старения и восстановление ДНК.
В процессе изучения старения и поисков методов его замедления ученые обычно используют такие модели, как микрочерви или мыши. Однако черви значительно отличаются от человеческого организма, а работа с мышами требует больших финансирования и длительных периодов наблюдения. Недавно было предложено новое решение — применение шелкопряда Bombyx mori, сообщает Phys.org.
Ключевым элементом исследований старения является молекула NAD⁺ (никотинамид аденин динуклеотид). Она присутствует во всех живых организмах и играет важную роль в регуляции обмена веществ, долголетии и восстановлении поврежденной ДНК. С возрастом уровень NAD⁺ снижается, что приводит к нарушению репарационных функций ДНК и увеличивает риск возникновения заболеваний. Несмотря на важность данной молекулы, выбор оптимальной животной модели для детального анализа ее роли остается затрудненным.
Группа исследователей из Юго-Западного университета в Чунцине решила проверить, насколько пригодны шелкопряды для изучения влияния NAD⁺ на процессы старения. Эти насекомые имеют короткий жизненный цикл, генетически близки человеку и легко разводятся. Тем не менее, исследования механизмов старения и роли NAD⁺ у шелкопрядов ранее были крайне ограниченными.
В ходе экспериментов ученые изучили шесть различных линий шелкопрядов, оценивая продолжительность их жизни и уровень NAD⁺. Выяснилось, что особи с более длительной продолжительностью жизни имели повышенный уровень этого важного кофермента. Ученые установили, что у шелкопрядов-долгожителей наблюдается повышенное содержание белка BmNmnat1, который отвечает за синтез NAD⁺.
Затем ученые провели серию экспериментов, подавляя активность BmNmnat1. После отключения этого гена шелкопряды показали значительные повреждения ДНК и прекратили свое развитие, что подтверждает критическую роль BmNmnat1 в защите клеток от последствий старения.
Для проверки возможности замедления старения шелкопрядам давали добавки никотиновой кислоты (витамин В₃), опрыскивая листья шелковицы или вводя инъекции во время формирования коконов. Результаты продемонстрировали значительное повышение уровня NAD⁺, снижение признаков клеточного старения и увеличение средней продолжительности жизни особей примерно на 44%.
