Исследования показывают, что характерные признаки старения, такие как воспаление, клеточное старение и дисфункция митохондрий, связаны с нарушениями в путях, связанных с сигнальными молекулами, такими как ERK, mTORC1, AMP-активируемая протеинкиназа (AMPK) и серин/треонинкиназа 11 (STK11). Метаболическое здоровье у стареющих организмов связано с осью AMPK-mTORC1, и было установлено, что ингибирование mTOR у мышей продлевает их жизнь.
В исследованиях на животных моделях, таких как дрозофилы, дрожжи и черви, был исследован продление жизни. Однако выводы из этих исследований нельзя прямо применить к улучшению здоровья, так как продление жизни не эквивалентно улучшению здоровья. Поэтому важно исследовать влияние различных интервенций на продолжительность жизни и здоровье отдельно. В этом отношении мыши являются подходящими моделями, так как они демонстрируют патологии старения, схожие с человеческими.
Хроническое стерильное воспаление является характерным признаком дисфункциональной иммунной системы и одним из ключевых признаков старения. Интервенции, направленные на про-воспалительные цитокины, могут положительно влиять на продолжительность и качество жизни.
Исследователи предположили, что IL-11, про-фибротический и про-воспалительный цитокин, принадлежащий к семейству цитокинов IL-6, может быть вовлечен в патологии, связанные со старением и сокращением продолжительности жизни. Они основывали эту гипотезу на роли IL-11 в активации путей ERK-mTORC1 и JAK-STAT3.
Для этого исследования исследователи использовали мышиные модели и культуры человеческих гепатоцитов. Первичные человеческие гепатоциты культивировали и стимулировали IL-11 в течение различных периодов времени. Супернатанты от этих клеток использовались для анализов с использованием панели воспаления, состоящей из 92 белков.
Также использовались человеческие кардиальные фибробласты, обработанные иммуноглобулином G (IgG) или X209, нейтрализующим антителом, нацеленным на альфа-субъединицу рецептора IL11 (IL11RA), для фенотипирования с высоким пропускным потенциалом.
Три штамма мышей использовались для экспериментов: мыши с удаленным геном рецептора интерлейкина 11 (IL11RA1), мыши с удаленным геном IL11 и мыши с геном EGFP, вставленным в ген IL11. Эти мыши подвергались различным лечениям, таким как удаление IL-11 и введение анти-IL-11 антител, и использовались для оценки метаболических параметров, физиологических черт и продолжительности жизни.
Исследование показало, что у стареющих мышей экспрессия IL-11 была повышена в различных типах клеток и тканей, и что удаление гена, кодирующего IL-11, или альфа-1 субъединицы рецептора IL-11 защищало мышей от метаболического спада, слабости и многокоморбидности по мере их старения.
Кроме того, введение антител против IL-11 у мышей в возрасте 75 недель и старше в течение 25 недель улучшало мышечную функцию, повышало метаболизм, снижало уровни биомаркеров старения и уменьшало слабость. Удаление гена IL11 увеличило продолжительность жизни мышей в среднем на 24,9%, а лечение 75-недельных мышей анти-IL-11 антителами увеличило медианную продолжительность жизни самцов и самок на 22,5% и 25% соответственно.
Также было замечено, что ингибирование IL-11 значительно снижало частоту возрастных раковых заболеваний и опухолей.
Результаты подчеркивают вредную роль про-воспалительного цитокина IL-11 в продолжительности и качестве жизни млекопитающих. Исследование показало, что анти-IL-11 антитела улучшили метаболические параметры и мышечную функцию и снизили частоту рака у мышей. Эти выводы указывают на то, что терапевтическое нацеливание на IL-11 может быть ценным в терапии рака и лечении фибротических заболеваний легких.
