Теория репродуктивно-клеточного цикла утверждает, что гормоны , которые регулируют воспроизводство, действуют антагонистическим плейотрофным образом, чтобы контролировать старение через сигнализацию клеточного цикла; способствуя росту и развитию в раннем возрасте для достижения воспроизводства, но позже, в тщетной попытке сохранить воспроизводство, становятся нерегулируемыми и вызывают старение. [1] Вместо того, чтобы рассматривать старение как потерю функциональности по мере того, как мы становимся старше, эта теория определяет старение как любое изменение в организме с течением времени, о чем свидетельствует тот факт, что если бы все химические реакции в организме были остановлены, никаких изменений, а следовательно, и старения, не произошло бы. Поскольку наиболее важным изменением в организме с течением времени являются химические реакции, которые приводят к развитию одной клетки в многоклеточный организм, то считается, что все, что контролирует эти химические реакции, которые регулируют рост, развитие и смерть клеток, контролирует старение. Теория утверждает, что эти клеточные изменения направляются репродуктивными гормонами гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси ( ось HPG ). Рецепторы репродуктивных гормонов (таких как эстрогены, прогестагены, андрогены и гонадотропины) присутствуют во всех тканях организма. Таким образом, гормоны оси HPG обычно способствуют росту и развитию организма в раннем возрасте для достижения репродуктивности. Затем уровни гормонов начинают меняться у мужчин около 30 лет и более резко у женщин, когда они достигают менопаузы , около 50 лет. Когда ось HPG становится несбалансированной, клеточный рост и развитие нарушаются, и может произойти гибель и дисфункция клеток, оба из которых могут инициировать старение , накопленное повреждение клеток, тканей и органов, которое происходит с течением времени и связано с функциональной потерей во время старения.
Доказательства, подтверждающие эту теорию, получены из исследований заболеваний, показывающих, что женщины, которые достигают менопаузы позже, имеют меньше сердечных заболеваний и инсультов , меньше слабоумия и меньше остеопороза , что подтверждает теорию о том, что чем дольше ось HPG находится в равновесии, тем меньше вероятность развития возрастных заболеваний. И наоборот, было показано, что ранняя хирургическая менопауза увеличивает частоту этих заболеваний. Однако наиболее убедительные подтверждающие доказательства получены из исследований заместительной гормональной терапии (ЗГТ). Исследования с участием женщин и мужчин, проходящих ЗГТ, показали, что прием половых гормонов, которые биологически идентичны человеческим гормонам, задерживает начало, снижает частоту и может обратить вспять течение возрастных заболеваний, таких как болезни сердца, болезнь Альцгеймера , остеопороз и некоторые виды рака . Однако, по-видимому, только биологические гормоны обладают такими эффектами. Было показано, что использование нечеловеческих или синтетических гормонов увеличивает риск некоторых из этих заболеваний. Результаты 18 исследований убедительно продемонстрировали увеличение продолжительности жизни у женщин, принимающих ЗГТ.
Дальнейшие исследования в поддержку теории показали, что подавление оси HPG, например, когда организмы испытывают либо ограничение калорийности , либо холод, либо стресс от физических упражнений, увеличивает продолжительность жизни. Считается, что это эволюционно сохраняющийся механизм, который позволяет организмам подавлять сигнализацию оси HPG и воспроизводство, тем самым сохраняя репродуктивные ресурсы ( зародышевые клетки ) для более позднего времени, когда окружающая среда будет лучше подходить для выращивания потомства. Имея одни и те же гормоны, регулирующие как воспроизводство, так и старение, животное может модулировать свою фертильность и скорость старения в зависимости от условий окружающей среды. [1]
Недавние исследования парабиоза подтверждают многие положения теории репродуктивного клеточного цикла старения. В этих экспериментах, где молодая мышь хирургическим путем соединяется со старой мышью, циркулирующие факторы от молодой мыши омолаживают ткани старых мышей. В частности, эти исследования указывают на важность циркулирующих факторов в регуляции поддержания нейронной (Villeda et al., 2011), сосудистой (Katsimpardi et al., 2014), мышечной и печеночной (Conboy et al., 2005; Sinha et al., 2014) структуры и функции.