基因突变在印第安纳州扩展阿米什家庭预防衰老和提高寿命(更新)

第一个基因突变,防止生物人类衰老的多个方面被发现在一个大家庭的旧秩序阿米什人住在附近的伯恩,印第安纳州西北医学报告的科学家。

一个实验性的“长寿”的药物,再现突变的影响正在进行人体试验,看看它提供保护一些老龄化带来的疾病。

印第安纳州的阿米什家族(直系亲属和亲戚)突变多活10%以上和10%更长的端粒(在染色体末端的保护帽,是一种衰老的生物标记)相比,阿米什家族成员没有突变,西北大学的新研究报告。

带有这种突变的阿米什也大大减少糖尿病和空腹胰岛素水平较低。一个反映动脉年龄的复合测量也是lower-indicative留存的灵活性血管的运营商mutation-than那些没有突变,研究还发现。

这篇论文将发表在《华尔街日报》11月15日科学的进步。

这些阿米什人非常低水平的PAI-1(纤溶酶原激活物抑制剂),一种蛋白质组成的一部分“分子指纹”相关的老化或衰老的细胞。之前知道PAI-1有关衰老动物但不清楚它是如何影响人类衰老。

“一致性的发现震惊我们,因为跨多个身体系统的抗衰老的好处,”道格拉斯·沃恩博士说,那些一直在研究论文的主要作者PAI-1近30年了。

沃恩,心脏病,欧文是美国刀具和主席医学教授和西北大学西北大学Feinberg医学院医学。

“我们第一次看到一个衰老的分子标记(端粒长度),代谢老化的标志(空腹胰岛素水平)和心血管老化的标志(血压和血管僵硬)跟踪方向相同,这些人通常是受与年龄相关的变化,“沃恩说。”,在他们拥有更长的寿命。不仅他们活得更长,更健康的生活。这是一种理想的寿命。这是他们的健康。”

“长寿”药物由西北和东北大学

西北与东北大学合作在日本口服药物的开发和测试,TM5614,抑制PAI-1的作用。药物已经进行第一阶段试验在日本,现在在第二阶段试验。西北将申请FDA批准开始早期阶段在美国进行的一项试验,可能在未来6个月内开始。

提出了西北试验将研究新药物对胰岛素敏感性的影响2型糖尿病和肥胖的人因为阿米什突变对胰岛素水平的影响。

突变赋予长寿

在新的研究中,西北大学的科学家们看着那些有一个突变基因的副本,呈现他们的PAI-1大约一半的水平有两个正常的副本。

这些基因突变携带者的近30%降低空腹胰岛素水平和完全防止糖尿病。

沃恩表示:“我们肯定惊讶。“即使我们分析它保理的羁绊,变异仍然是一个重要的预测是否会得到糖尿病。”

他说7%的家族有两个正常基因的有糖尿病,所以从177年Amish参与这项研究,他希望三个或四个运营商单一突变基因的疾病。

科学家们还看到一群的改善心血管measures-lower血压随着年龄的增长和更灵活的血液血管变化。改进尚不具备统计学意义,但是突变基因携带者的年轻出现心血管系统,沃恩说。特别是,个人最古老的第三组脉压降低,表明更灵活的动脉。

认知测试将是未来测量研究的一部分。在老鼠实验数据显示低水平的PAI-1可以防止它们老年痴呆病理。

“我们希望能够重新审视他们经常做额外的测试来看看衰老的速度在这个家族和发掘更多细节的保护作用突变,“沃恩说。

一个孤立的人口提供了一个难得的机会

亚米希人家族在伯尔尼,印第安纳州,基因和文化孤立和至少大部分是远亲。印第安纳州的阿米什的祖先移民在19世纪从伯尔尼,瑞士。镇召回原来的架构在瑞士的瑞士式的钟楼和架构。

突变引入农民从瑞士阿米什家族,谁进入该地区。两个他们的后代,他们携带突变,嫁给了阿米什社区。伯尔尼地区外的阿米什社区不携带这种变异。

“这是地球上唯一的家族,这种突变,“沃恩说。“这是一个私人突变。”

突变的人活到85岁,平均比他们预测71年的平均寿命大大延长阿米什人一般,这在上个世纪并没有改变太多。

阿米什人的年龄范围在这项研究是18 - 85与航空公司的平均年龄44岁和46岁的影响。

一个蹒跚学步的疙瘩,流血过多,几乎死去

第一个旧秩序孟诺教派的成员有一个不寻常的出血障碍被发现在1990年代初由艾米·夏皮罗博士,印第安纳州的血液学家血友病和血栓形成中心。夏皮罗听到当地章血友病基金会的一个阿米什女孩撞她的头在她三岁时,有异常严重的出血伤害。孩子需要手术,引发更极端的出血和需要输血。她差点死了。女孩是九夏皮罗得知她时,她变得有兴趣帮助家庭。

出血障碍被确认为一种罕见的疾病,是由于PAI-1的不足。突变的特点是在实验室的大卫·金斯堡密西根大学博士发表的新英格兰医学杂志》上1992年费等。出血障碍的个体影响突变基因的两个副本,导致血液中缺乏PAI-1和由此产生的流血。人携带突变基因的一个副本没有出血失调。

夏皮罗测试女孩的父母和兄弟姐妹,发现更多的个人的影响。家谱是确定谁可能受到影响。随着时间的推移,几百个大家庭的成员树与12例测试确定出血障碍和许多其他(约96)进行单一改变基因。迄今为止,大约有10000个人都包含在这个家庭树生成很多代。

PAI-1有重要作用的规定人类凝血系统的一部分,帮助溶解血栓一旦形成。人失踪PAI-1时,增加血栓的故障和异常出血,与沉重的月经出血,出血与妊娠和排卵,牙科工作、损伤和创伤。

当沃恩读夏皮罗和合作者的期刊文章发表在家族的不寻常PAI-1突变,他立即想调查对心血管功能的影响。他最终扩大重点对老化的影响。

“这是网关,可以允许我们调查的影响部分缺PAI-1一生,“沃恩说。

“在实验室工作和衰老的科学一直指向PAI-1和衰老之间的关系本身,“沃恩说。“我们此前的一项研究显示在老鼠的部分缺陷PAI-1防止老化这样的变化。也就是对人类吗?现在我们有一个令人难以置信的,独特的机会来测试我们的假设。”

和他联系夏皮罗说,他有预感,突变的携带者可能防止衰老。和家族的成员,改变了等位基因的一个副本(基因突变)不似乎有出血问题或心脏问题。这个建议他给人们一种块PAI-1的药物可能是安全的,只要它提供了不完整的抑制。

由马和马车抵达测试网站

40 2015年5月5日,一个商队医生、护士、超声波检验师和其他卫生保健工作者黎明前驱车前往伯尔尼和设置10测试站在附近的社区中心。在接下来的两天,177亚米希人抵达的马和马车测试,在每一天的一半。

每个人花了一整天去通过所有测试站,其中包括:禁食血液样本,超声心动图,收缩压测试,脉搏波速度(刚度的测量他们的大动脉血管),肺功能测试和尿液样本。科学家把成纤维细胞(细胞)和干细胞的细胞增长为了研究细胞生物学变异的影响。科学家可以将这些细胞转变成神经细胞,心肌细胞或任何类型的细胞,研究这种基因改造的影响重要的生物学。

为什么这么多的家族同意参与这项研究?“他们是好奇突变,因为他们知道其中的一些有出血问题,“沃恩说。西北与印第安纳血液学家亚米希人。

通过与西北和沃恩,科学家们发现两种改变PAI-1基因的个体不仅有凝血障碍,也有不同程度的一种不寻常的心脏疾病,导致纤维化(心脏的疤痕)。一个受影响的个人死于并发症。

夏皮罗和他的同事们在印第安纳州血友病和血栓11阿米什双突变患者中心治疗。出血问题,患者接受药物治疗,可以采取的嘴或静脉注射防止血块溶解过快。没有治疗心脏纤维化研究小组最近确认的。

公司开发新一类药物“长寿”

在美国,Northwestern is partnering with a Japanese startup company (Renascience) to develop a new class of drugs that specifically target PAI-1. The drugs are the brainchild of Vaughan's collaborator, Dr. Toshio Miyata, who leads a drug discovery program at Tohoku University in northern Japan.

宫田康弘最初联系沃恩使用他的转基因小鼠模型人类PAI-1过表达。沃恩的实验室开发的老鼠,秃头,有心脏病和其他疾病引起的过多的PAI-1。肾脏基金,正在开发一种口服药物,延缓糖尿病肾病的进展,部分源于PAI-1。

宫田康弘沃恩的实验性药物,谁来喂它他的秃头老鼠了六个星期。沃恩测试其他PAI-1抑制药物从大型制药公司,但是他们都没有效果。

“老鼠正在增长的头发”

但后来沃恩注意到的东西。他叫Miyata并宣布,“老鼠越来越头发。你的药物工作!”

“我们看到在这些转基因动物的影响是毋庸置疑的,“沃恩说。

“我们被要求测试其他PAI-1抑制剂多年来的大型制药公司。没有一个工作过的。但是第一个Toshio给我们精美好用,”沃恩说。

测试新配方治疗脱发

由于药物对小鼠毛发生长的影响,Renascience授权一家美国公司的配方,Eirion疗法,Inc .,这是推进发展的局部治疗男性秃头的公式,将受到考验。

2期临床试验在日本得到了绿灯

在日本第一阶段的研究中,完成了今年夏天,毒品给大约160名健康的人来测试它的安全性。后证明是安全无毒的,这种药物正在进行第二阶段试验是否抑制PAI-1影响骨髓干细胞的迁移。

科学家们想看看给PAI-1抑制剂药物促进红细胞、白细胞和血小板的数量的患者在接受化疗,导致低计数。可以减少并发症,包括感染、出血和贫血。自从PAI-1控制干细胞的动员和释放的骨髓,科学家假设部分抑制PAI-1将加速经济复苏血液中的正常细胞计数。

老鼠生活在药物四倍的时间

沃恩的之前的研究在2014年的一篇论文发表在《美国国家科学院院刊》上显示,药物延长了寿命加速老化的小鼠模型。

在这项研究中,迅速老化的白鼠实验药物生活超过三倍的时间比对照组,肺和血管系统免受老年像病理,包括肺气肿和动脉硬化。

当细胞或组织的年龄,他们失去了再生的能力,他们分泌某些蛋白质,像一个独特的指纹。这些蛋白质是PAI-1之一。

“我们之间的知识飞跃的标志衰老和生理老化,“沃恩说。“这是我们问细胞衰老的标志之一的司机或机制快速衰老生理?”

沃恩PAI-1开始感兴趣,因为它是人体的天然抑制剂血栓溶解系统。,它专门抑制clot-dissolving蛋白质称为药t - pa,开发治疗人心脏病发作和中风。

TM5441早期制定的实验药物,每年仅有的几个选择由国家老化研究所干预测试程序进行测试,负责调查治疗可能延长寿命和延迟疾病的老鼠。