A Role for FoxO1 in the Anti-Aging Effect of Calorie Restriction

Q: 이 논문에서 정의한 칼로리 제한이란 무엇인가?

칼로리 제한은 필수 영양소를 포함하면서 음식 섭취를 적당히 제한하는 것을 의미한다. 이는 풍부한 음식을 섭취하는 동물과 비교했을 때, 노화 동물의 이환율과 사망률을 감소시키는 효과를 가져온다. 본 연구에서는 12주령부터 30% 칼로리 제한 식단을 적용하여 그 효과를 분석하였다.

Q: FoxO1 유전자 결핍이 칼로리 제한의 항암 효과에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, FoxO1 유전자가 부분적으로 결핍된 생쥐에서는 칼로리 제한에 의한 항암 효과가 대부분 상실되는 것으로 나타났다. 이는 FoxO1이 산화 및 유전독성 스트레스에 대한 보호 유전자 유도를 통해 칼로리 제한의 항암 효과에 중요한 역할을 함을 시사한다.

Isao Shimokawa

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: Isao Shimokawa

저널정보: 한국실험동물학회 한국실험동물학회 학술발표대회 논문집 2010년 한국실험동물학회 동계심포지엄

발행연도: 2010.2

수록면: 29 - 34 (6page)

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Moderate restriction of food intake with essential nutrients, referred to as calorie restriction (CR), reduces morbidity and mortality in aging animals, compared with animals with abundant food supply. The FoxO transcription factors may be involved in the antiaging effect of calorie restriction (CR) in mammals. To test the hypothesis, we used FoxO1-knockout heterozygotic (HT) mice, in which the FoxO1 mRNA level was reduced by 50%, or less, of that in wild-type (WT) mouse tissues. The WT and HT mice were fed ad libitum (AL) or 30% CR diets from 12 weeks of age. Aging- and CR-related changes in body weight, food intake, blood glucose and insulin concentrations were similar between the WT and HT mice in the lifespan study. The response to oxidative stress, induced by intraperitoneal injection of 3-nitropropionic acid (3-NPA), was evaluated in the liver and hippocampus at 6 months of age. Several of the selected FoxO1-target genes for cell cycle arrest, DNA repair, apoptosis, and stress resistance, were up-regulated in the WT-CR tissues after 3-NPA injection, while the effect was mostly diminished in the HT-CR tissues. Of these gene products, we focused on the nuclear p21 protein level in the liver and confirmed its up-regulation only in the WT-CR mice in response to oxidative stress. The lifespan did not differ significantly between the WT and HT mice in AL or CR conditions. However, the antineoplastic effect of CR, as indicated by reduced incidence of tumors at death in the WT-CR mice, was mostly abrogated in the HT-CR mice. The present results suggest a role for FoxO1 in the antineoplastic effect of CR through the induction of genes responsible for protection against oxidative and genotoxic stress.

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