GGrantIndex
← Search

Role of the mitochondrial peptide humanin in regulating aging and stress resistance

$277,339P01FY2016AGNIH

University Of Southern California, Los Angeles CA

Investigators

Linked publications & trials

Abstract

Role of the Mitochondrial Peptide Humanin in Regulating Aging and Stress Resistance    Aging  and  longevity  are  regulated  by  multiple  pathways,  but  two  of  the  most  potent  regulators  of  the  aging  process  are  diet  and  the  GH/IGF  axis,  which  are  themselves  inter-­related.  Over  the  last  funding  period  we  studied  the  effects  of  dietary  interventions  and  GH/IGF-­axis  modulation  on  longevity  and  diseases  of  aging,  and  we  have  also  identified  a  remarkable  relationship  between  these  interventions  and  the  novel  mitochondrial-­derived peptide, humanin, which is encoded from a small open reading frame (sORF) within the  mitochondrial  genome  (16S  rRNA  gene).  Dietary  restriction  (DR),  GH/IGF  reduction,  and  H2S  lead  to  increases  in  humanin  levels,  while  humanin  suppresses  IGF-­I  and  dramatically  raises  the  levels  of  IGFBP-­1.  Humanin  levels  fall  with  age  and  humanin  overexpression  or  administration  to  various  organisms  leads  to  healthspan  and  lifespan  extension.  Similarly  to  DR,  humanin  protects  from  a  variety  of  insults,  and  its  administration  prevents  the  development  of  diseases  of  aging.  These  studies  suggest  a  DR-­mimetic  role  for  humanin.  In  this  project  we  will  consider  the  central  hypotheses  that  (1)  humanin  is  a  DR-­mimetic  whose  expression  is  regulated  by  aging-­modulating  interventions  such  as  dietary  manipulations,  H2S,  and  IGF-­ reduction,  and  (2)  humanin  administration  can  act  similarly  to  DR  and  periodic  fasting  or  protein  restriction  cycles (PFC, PRC), H2S, and GH/IGF-­blockade, to promote longevity and healthspan.   We  will  study  the  mechanisms  by  which  diet,  IGF,  and  H2S  regulate  humanin  expression;?  and  study  the  transcriptional and post-­transcriptional regulation of the humanin-­sORF. We will propose to demonstrate using  several  mouse  models  and  in  vitro  systems  that  humanin  treatment  or  over-­expression  delays  aging  and  aging-­related  diseases  acting  as  a  physiological  DR-­mimetic  (and  that  humanin  knock-­down  has  opposite  effects) and elucidate the mechanisms involved, including IGF-­1 suppression in hepatocytes. Together, these  proposed  studies  will  demonstrate  the  dietary-­restriction-­like  effects  of  humanin  and  will  advance  our  understanding of its regulation by diet and GH and its mechanisms of action. If successful, our work will set the  stage for clinical advancement of new diagnostic and therapeutic interventions for diseases of aging.

View original record on NIH RePORTER →