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Dwarf Maus Dwarf Mäuse engl Singular dwarf mouse dwarf Zwerg sind kleinwüchsige Mausmutanten und wichtige Modellorganism

Dwarf-Maus

Dwarf-Mäuse (engl. Singular: dwarf mouse, dwarf = ‚Zwerg‘) sind kleinwüchsige Mausmutanten und wichtige Modellorganismen in der Biogerontologie.

Beschreibung und Typen Bearbeiten

Dwarf-Mäuse sind Mutanten der Art Mus musculus (Hausmaus, beziehungsweise deren Zuchtform Farbmaus, Gattung: Mäuse) und nicht mit der Art Zwergmaus (Micromys minutus) aus der Gattung Micromys zu verwechseln.

Je nach Art der Mutation wird zwischen Ames-Dwarf-Mäusen und Snell-Dwarf-Mäusen unterschieden. Bei den Ames-Dwarf-Mäusen liegt eine Mutation im Prop1-Gen (Prop1df) vor. Homozygote Ames-Dwarf-Mäuse (Prop1df/Prop1df) sind kleinwüchsig und haben eine signifikant höhere Lebenserwartung als ihre nicht mutierten Artgenossen. Heterozygote Ames-Dwarf-Mäuse (Prop1df/+) sind dagegen „normal“.

Snell-Dwarf-Mäuse tragen eine rezessive Mutation auf dem Pit-1-Gen. Auch hier sind die heterozygoten Tiere normal, während die homozygoten nur etwa ein Drittel der Körpergröße erreichen und eine höhere Lebenserwartung aufweisen.

Die Laron-Dwarf-Maus ist eine relativ neue Maus-Mutante, die durch das gezielte Abschalten (Gen-Knockout) des Wachstumshormon-Rezeptors erhalten wird. Diese Tiere werden daher auch als GHR-KO-Mäuse bezeichnet. Der Name Laron ist dem israelischen Endokrinologen Zvi Laron (* 1927) gewidmet, der auch Namenspate für das Laron-Syndrom (hypophysärer Kleinwuchs, bedingt durch eine Somatotropin-Resistenz) ist.

Ames-Dwarf-Mäuse zeigen viele phänotypische Eigenschaften, die auch Tiere unter Kalorienrestriktion zeigen. Allerdings wird die höhere Lebenserwartung der Dwarf-Mäuse durch andere Phänomene und Mechanismen hervorgerufen. Ein Indiz dafür ist, dass Kalorienrestriktion bei Dwarf-Mäusen die Lebenserwartung weiter erhöht. Der Vergleich der Genexpression von Dwarf-Mäusen mit der von normalen Mäusen unter Kalorienrestriktion (30 %ige Reduzierung der Nahrung), zeigte signifikante Unterschiede. Im Gegensatz zu den beiden anderen Dwarf-Maus-Mutanten und anderen Mäusen hat bei den Laron-Dwarf-Mäusen die Kalorienrestriktion keine lebensverlängernde Wirkung.

In den ersten zwei Wochen nach ihrer Geburt unterscheiden sich die Dwarf-Mäuse gegenüber ihren heterozygoten Wurfgeschwistern im Wachstum nicht. Die Weibchen der Ames- und Snell-Mäuse sind steril. Die Männchen haben eine geringe Fertilität. Die Lebensspanne ist bei Weibchen um 68 %, bei Männchen um 49 % erhöht. Das Körpergewicht ist um 67 % kleiner als beim Wildtyp. Bei beiden Mutanten wird kein Somatotropin (Wachstumshormon, GH), kein Thyreotropin (TSH) und kein Prolaktin (PRL) produziert. Im Plasma finden sich geringere Glucose- und Insulin-Spiegel. IGF-1 ist um über 99 % reduziert.

Die Mechanismen, die bei Dwarf-Mäusen zu einer Lebensverlängerung führen, sind noch weitgehend unverstanden. Verabreicht man beispielsweise Snell-Dwarf-Mäusen Injektionen von Wachstumshormone und Thyroxin, so nimmt ihr Körpergewicht erwartungsgemäß zu; um etwa 45 %. Sie bleiben dennoch deutlich kleiner als die heterozygoten Exemplare. Durch die Gabe der Wachstumshormone wird auch die Fruchtbarkeit der Männchen wieder normalisiert. Die Lebenserwartung wird durch diese Maßnahme allerdings nicht reduziert. Durch das Thyroxin wurde die Lebenserwartung zwar gesenkt, sie lag dennoch über der der Vergleichstiere.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. National Institute on Aging: (Memento des Originals vom 20. Dezember 2010 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.nia.nih.gov Abgerufen am 8. Januar 2011
  2. National Institute on Aging: (Memento des Originals vom 20. Dezember 2010 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.nia.nih.gov Abgerufen am 8. Januar 2011
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  6. O. Arum, M. S. Bonkowski, J. S. Rocha, A. Bartke: The growth hormone receptor gene-disrupted mouse fails to respond to an intermittent fasting diet. In: Aging cell Band 8, Nummer 6, Dezember 2009, S. 756–760, ISSN 1474-9726. doi:10.1111/j.1474-9726.2009.00520.x. PMID 19747233. PMC 2783987 (freier Volltext).
  7. H. Breitsameter: Holistische Proteomanalyse der Nebennieren bGH und IGFBP-2 transgener Mäuse. (PDF-Datei; 4,10 MB) Dissertation, LMU München, 2007, S. 8.
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Weiterführende Literatur Bearbeiten

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Weblinks Bearbeiten

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Dwarf Mause engl Singular dwarf mouse dwarf Zwerg sind kleinwuchsige Mausmutanten und wichtige Modellorganismen in der Biogerontologie Inhaltsverzeichnis 1 Beschreibung und Typen 2 Einzelnachweise 3 Weiterfuhrende Literatur 4 WeblinksBeschreibung und Typen BearbeitenDwarf Mause sind Mutanten der Art Mus musculus Hausmaus beziehungsweise deren Zuchtform Farbmaus Gattung Mause und nicht mit der Art Zwergmaus Micromys minutus aus der Gattung Micromys zu verwechseln Je nach Art der Mutation wird zwischen Ames Dwarf Mausen und Snell Dwarf Mausen unterschieden Bei den Ames Dwarf Mausen liegt eine Mutation im Prop1 Gen Prop1df vor Homozygote Ames Dwarf Mause Prop1df Prop1df sind kleinwuchsig und haben eine signifikant hohere Lebenserwartung als ihre nicht mutierten Artgenossen Heterozygote Ames Dwarf Mause Prop1df sind dagegen normal 1 Snell Dwarf Mause tragen eine rezessive Mutation auf dem Pit 1 Gen Auch hier sind die heterozygoten Tiere normal wahrend die homozygoten nur etwa ein Drittel der Korpergrosse erreichen und eine hohere Lebenserwartung aufweisen 2 Die Laron Dwarf Maus ist eine relativ neue Maus Mutante die durch das gezielte Abschalten Gen Knockout des Wachstumshormon Rezeptors erhalten wird Diese Tiere werden daher auch als GHR KO Mause bezeichnet Der Name Laron ist dem israelischen Endokrinologen Zvi Laron 1927 gewidmet der auch Namenspate fur das Laron Syndrom hypophysarer Kleinwuchs bedingt durch eine Somatotropin Resistenz ist 3 4 Ames Dwarf Mause zeigen viele phanotypische Eigenschaften die auch Tiere unter Kalorienrestriktion zeigen Allerdings wird die hohere Lebenserwartung der Dwarf Mause durch andere Phanomene und Mechanismen hervorgerufen Ein Indiz dafur ist dass Kalorienrestriktion bei Dwarf Mausen die Lebenserwartung weiter erhoht Der Vergleich der Genexpression von Dwarf Mausen mit der von normalen Mausen unter Kalorienrestriktion 30 ige Reduzierung der Nahrung zeigte signifikante Unterschiede 5 Im Gegensatz zu den beiden anderen Dwarf Maus Mutanten und anderen Mausen hat bei den Laron Dwarf Mausen die Kalorienrestriktion keine lebensverlangernde Wirkung 6 In den ersten zwei Wochen nach ihrer Geburt unterscheiden sich die Dwarf Mause gegenuber ihren heterozygoten Wurfgeschwistern im Wachstum nicht 7 Die Weibchen der Ames und Snell Mause sind steril Die Mannchen haben eine geringe Fertilitat Die Lebensspanne ist bei Weibchen um 68 bei Mannchen um 49 erhoht Das Korpergewicht ist um 67 kleiner als beim Wildtyp Bei beiden Mutanten wird kein Somatotropin Wachstumshormon GH kein Thyreotropin TSH und kein Prolaktin PRL produziert Im Plasma finden sich geringere Glucose und Insulin Spiegel IGF 1 ist um uber 99 reduziert 8 Die Mechanismen die bei Dwarf Mausen zu einer Lebensverlangerung fuhren sind noch weitgehend unverstanden Verabreicht man beispielsweise Snell Dwarf Mausen Injektionen von Wachstumshormone und Thyroxin so nimmt ihr Korpergewicht erwartungsgemass zu um etwa 45 Sie bleiben dennoch deutlich kleiner als die heterozygoten Exemplare Durch die Gabe der Wachstumshormone wird auch die Fruchtbarkeit der Mannchen wieder normalisiert Die Lebenserwartung wird durch diese Massnahme allerdings nicht reduziert Durch das Thyroxin wurde die Lebenserwartung zwar gesenkt sie lag dennoch uber der der Vergleichstiere 9 Einzelnachweise Bearbeiten National Institute on Aging Mouse Models Ames Dwarf Mouse Taconic Line 000324 Memento des Originals vom 20 Dezember 2010 im Internet Archive nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot www nia nih gov Abgerufen am 8 Januar 2011 National Institute on Aging Mouse Models Snell Dwarf Mouse Taconic Line 3623 Memento des Originals vom 20 Dezember 2010 im Internet Archive nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot www nia nih gov Abgerufen am 8 Januar 2011 Z Laron Do deficiencies in growth hormone and insulin like growth factor 1 IGF 1 shorten or prolong longevity In Mechanisms of ageing and development Band 126 Nummer 2 Februar 2005 S 305 307 ISSN 0047 6374 doi 10 1016 j mad 2004 08 022 PMID 15621211 Review Z Laron A Pertzelan S Mannheimer Genetic pituitary dwarfism with high serum concentration of growth hormone a new inborn error of metabolism In Israel journal of medical sciences Band 2 Nummer 2 1966 Mar Apr S 152 155 ISSN 0021 2180 PMID 5916640 M M Masternak K Al Regaiey M S Bonkowski J Panici L Sun J Wang G K Przybylski A Bartke Divergent effects of caloric restriction on gene expression in normal and long lived mice In The journals of gerontology Series A Biological sciences and medical sciences Band 59 Nummer 8 August 2004 S 784 788 ISSN 1079 5006 PMID 15345726 O Arum M S Bonkowski J S Rocha A Bartke The growth hormone receptor gene disrupted mouse 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Aging in Mice In C Sell und A Lorenzini Life Span Extension Single Cell Organisms to Man Humana Press 2009 ISBN 1 603 27506 1 S 115 131 eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche W R Swindell Genes and gene expression modules associated with caloric restriction and aging in the laboratory mouse In BMC genomics Band 10 2009 S 585 ISSN 1471 2164 doi 10 1186 1471 2164 10 585 PMID 19968875 PMC 2795771 freier Volltext Open Access W R Swindell Gene expression profiling of long lived dwarf mice longevity associated genes and relationships with diet gender and aging In BMC genomics Band 8 2007 S 353 ISSN 1471 2164 doi 10 1186 1471 2164 8 353 PMID 17915019 PMC 2094713 freier Volltext Open Access J J McElwee E Schuster E Blanc M D Piper J H Thomas D S Patel C Selman D J Withers J M Thornton L Partridge D Gems Evolutionary conservation of regulated longevity assurance mechanisms In Genome biology Band 8 Nummer 7 2007 S R132 ISSN 1465 6914 doi 10 1186 gb 2007 8 7 r132 PMID 17612391 PMC 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