Growth hormone actions during development influence adult phenotype and longevity

Abstract

There is considerable evidence that exposure to undernutrition, overnutrition, stress or endocrine disruptors during fetal development can increase the probability of obesity, hypertension, cardiovascular disease and other problems in adult life. In contrast to these findings, reducing early postnatal growth by altering maternal diet or number of pups in a litter can increase longevity. In hypopituitary Ames dwarf mice, which are remarkably long lived, a brief period of growth hormone therapy starting at 1 or 2 weeks of age reduces longevity and normalizes (“rescues”) multiple aging-related traits. Collectively, these findings indicate that nutritional and hormonal signals during development can have profound impact on the trajectory of aging. We suspect that altered “programming” of aging during development may represent one of the mechanisms of the Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD) and the detrimental effects of “catch-up” growth.

Sex Differences in Lifespan

“…In addition to dramatic hormonal differences after puberty, male fetuses exhibit a surge of testosterone during sexual differentiation in utero (Winter et al, 1977) and both sexes experience activation of the hypothalamic-pituitary-gonadal axis in the first few months of postnatal life (Andersson et al, 1998). The increasing realization that early life events can have manifold later life health impacts make the examination of early life hormonal profiles of particular interest (Bartke et al, 2016; Brakefield et al, 2005; Sonntag et al, 2005). Assuming that the survival advantage is fairly general to female mammals (something that is still unknown), then the anti-oxidant (Mann et al, 2007; Stice et al, 2009) and anti-inflammatory (Benedusi et al, 2012; Villa et al, 2015) properties of estrogen seem like one obvious place to look for an explanation.…”

Development and Longevity: Cellular and Molecular Determinants – A Mini-Review

“…Ames dwarf mice, that harbor a mutation in the Prop1 gene, are the mutant mice with the longest longevity. When these mice were treated with GH starting at 1 or 2 weeks of age for 6 weeks, their growth trajectory tended towards normal values, and they sustained a reduction in their longevity [39].…”

Sex differences in morphofunctional changes in the immune system in Wistar rats of different age groups with experimental endotoxinemia

“…Примечание (здесь и в таблице 2): * -надстрочными индексами рядом с медианными значениями исследуемых показателей отмечены номера соответствующих групп наблюдения; ** -надстрочными индексами рядом с р-уровнями статистической значимости отмечены номера соответствующих сравниваемых групп. 0.0006 [3][4] 0.0004 [5][6] 0.00006 [1][2][3] 0.00002 По сравнению с контрольной группой у препубертатных самок крыс Вистар после введения ЛПС относительное и абсолютное число Т-лимфоцитов, в том числе Т-хелперов, Т-цитотоксических и регуляторных Т-лимфоцитов, снижалось. Помимо снижения количества Т-хелперов и Т-цитотоксических лимфоцитов у самцов этого же возраста было обнаружено уменьшение числа В-клеток (рис.…”

“…Основными регуляторными системами организма, которые могут определять выраженность половых различий устойчивости к заболеваниям у особей мужского и женского пола, являются эндокринная и иммунная системы [2], так как известно, что половые гормоны модулируют развитие иммунного ответа [7]. На протяжении как антенатального, так и раннего постнатального периода развития организм особей мужского и женского пола подвергается резким колебаниям содержания тестостерона и эстрадиола, изменениям функционирования оси гипоталамус-гипофиз-гонады, что может определять функциональную активность иммунной системы [3]. Антиоксидантное и противовоспалительное действие эстрогенов, высокая концентрация которых характерна для особей женского пола, очевидно, является одним из основ-ных механизмов половых различий восприимчивости к заболеваниям и продолжительности жизни.…”