Intrinsic differences in study design

Useimmissa varhaisissa jyrsijöillä tehdyissä CR-tutkimuksissa käytettiin hyvin nuorena alkanutta elinikäistä CR-tutkimusta, joka aloitettiin vieroituksen jälkeen, ja se toteutettiin tavallisesti sisäsiittoisessa geneettisessä perimässä. 1980-luvulla kävi selväksi, että myös aikuisena alkanut CR (12 kuukauden ikäiset hiiret) viivästytti tehokkaasti jyrsijöiden ikääntymistä ja pidensi elinikää, vaikkakin vähäisemmässä määrin kuin nuorena alkanut malli22. Monissa jyrsijöillä tehdyissä CR-tutkimuksissa kontrollieläimille syötetään ad libitum -ruokaa, kun taas toisissa eläimille syötetään vähemmän kuin ad libitum -ruokaa väittäen, että tällä strategialla vältetään liikalihavuuden sekoittavat vaikutukset ja vähennetään ruoan saannin vaihtelua yksilöiden välillä. Kun NIA:n rhesusapinatutkimus käynnistettiin vuonna 1987, CR-tutkimus toteutettiin siten, että kontrolliapinoita ei ruokittu vapaasti. Ruoka-annokset määritettiin National Research Councilin julkaisemien tietojen mukaisesti siten, että kypsyvien kontrolliapinoiden likimääräinen ad libitum -saanti perustui niiden ikään ja ruumiinpainoon ilman liikaruokintaa23. Annoksia lisättiin kasvun ja kehityksen ylläpitämiseksi, kunnes täysi kasvu oli saavutettu. CR-apinat saivat 30 prosenttia vähemmän ruokaa kuin pituudeltaan, iältään ja sukupuoleltaan vastaavat kontrolliapinat. Interventio aloitettiin nuorten ja vanhojen urosten ryhmissä sekä nuorten, aikuisten ja vanhojen naaraiden ryhmissä24 (taulukko 1). Vuonna 1989 käynnistetyssä UW:n tutkimuksessa CR-ruokavalio aloitettiin vasta aikuisilla eläimillä sen jälkeen, kun täysikasvuisuus oli saavutettu (∼8-vuotiailla rhesusapinoilla)25. Ruokaa annettiin suunnilleen ad libitum kontrollieläimille. Ruokailukäyttäytymisen heterogeenisuuden huomioon ottamiseksi kohortin sisällä ad libitum -viitearvo kullekin yksilölle määritettiin 3-6 kuukauden aikana mitatun perusruoan saannin perusteella, ja CR toteutettiin yksilökohtaisesti. Näiden UW:n tutkimusasetelmaominaisuuksien perusteena oli toteuttaa tutkimus siten, kuin se olisi voitu toteuttaa ihmisillä.

Kummassakin kohortissa olevien apinoiden lähde ja edustettu populaatiotyyppi ovat myös näiden kahden tutkimuksen eroja. UW:n apinat syntyivät ja kasvoivat Wisconsinin kansallisessa kädellisten tutkimuskeskuksessa, ja ne olivat kaikki intialaista alkuperää. NIA:n apinat hankittiin useista eri paikoista, ja niihin kuului sekä intialaista että kiinalaista alkuperää olevia apinoita. Kiinalaiset urospuoliset rhesusapinat ovat yleensä painavampia ja pidempiä kuin intialaiset lajitoverinsa, kun taas naaraiden kohdalla tilanne on päinvastainen, ja kiinalaisilla rhesusapinoilla uskotaan olevan myös suurempi seksuaalinen dimorfismi26. Eri alkuperää olevat apinat eroavat geneettisesti niin paljon toisistaan, että ne voidaan erottaa toisistaan yhden nukleotidin polymorfismipaneelin avulla27. Populaatioeroja lukuun ottamatta rhesusapinoilla on samanlaista yksilöiden välistä geneettistä vaihtelua kuin ihmisillä28. Näin ollen populaatiotyypin osuutta näiden kahden tutkimuksen tulosten eroihin verrattuna yksilöllisen geneettisen heterogeenisuuden osuuteen on vaikea määrittää.

Ruokavaliokoostumukset olivat toinen merkittävä ero näiden kahden tutkimuksen välillä. Ensinnäkin ruokavalion komponenttien lähde oli erilainen. NIA-laitoksessa käytettiin luonnollisista lähteistä peräisin olevaa ruokavaliota sen varmistamiseksi, että mikroravintoaineita, kuten fytokemikaaleja ja hivenaineita, saatiin, ja tunnustettiin, että kausivaihtelu oli mahdollista. Sitä vastoin UW:ssä käytettiin puolipuhdistettua ruokavaliota sen varmistamiseksi, että saanti oli täysin määriteltävissä ja johdonmukaista koko tutkimuksen ajan. Toiseksi, vaikka ruokavalion kaloritiheys oli molemmissa paikoissa samanlainen, ruokavalion suhteellinen makroravintokoostumus ei ollut sama (taulukko 2). UW:n ruokavalioon verrattuna NIA:n ruokavalio sisälsi vähemmän rasvaa, enemmän proteiinia ja enemmän kuitua. Myös ruokavalioiden ravintoainepitoisuudet erosivat toisistaan. Molemmissa paikoissa ruokavalio sisälsi 60 painoprosenttia hiilihydraatteja, mutta sakkaroosin osuus kokonaishiilihydraateista oli alle 7 prosenttia NIA:ssa ja 45 prosenttia UW:ssa. Ruokavaliot olivat molemmissa paikoissa vitamiinien osalta täysipainoisia, sillä niitä annettiin vähintään suositellun päiväannoksen verran.

Ruokintakäytännöt poikkesivat myös tutkimusten välillä. NIA:ssa apinoille syötettiin kaksi ateriaa ∼6:30 ja 13:00 joka päivä. Aamuaterian jälkeen jäljelle jäänyt ruoka poistettiin noin 3 tunnin kuluttua ja annettiin vähäkalorista herkkua, joka oli yleensä pieni hedelmäpala. Iltapäivän ateriaa ei poistettu, jotta apinat saivat ruokaa yöllä. UW:ssä kaikki apinat ruokittiin aamulla klo 8.00, ja jäljelle jäänyt ruoka poistettiin klo 16.00, jolloin tarjottiin tuoretta hedelmää tai vihannesta, joka syötiin nopeasti ja kokonaan. Kontrollieläinten ruoka-annoksia säädettiin siten, että päivän lopussa oli aina jonkin verran syömättä jäänyttä ruokaa, joka poistettiin. Tällä tavoin UW-eläimet saivat ad libitum -ruokaa päivän aikana, mutta ne olivat yön yli ilman ruokaa. Vaikka tutkimussuunnitelmissa oli huomattavia eroja, kuten edellä on esitetty, on huomattava, että eläinten pitopaikat ja eläinten rutiinihoito vastasivat toisiaan NIA:n ja UW:n kädellisten laitoksissa. Tähän kuuluivat identtiset pito-olosuhteet, lämpötila- ja kosteusalueet, valojaksot ja jatkuvasti saatavilla oleva vesijohtovesi. Molempiin tutkimuksiin kuului eläinten seuranta useita kertoja päivässä ja nimetty eläinlääkintähenkilökunta, joka tarkasti eläimet rutiininomaisesti ja tarjosi tarvittaessa erinomaista hoitoa.

CR:n vaikutus eloonjäämiseen

Kummankin NIA:n ja UW:n tutkimusten alkuperäisenä tavoitteena oli määrittää CR:n vaikutus rhesusapinoiden terveyteen, sillä ei ollut itsestään selvää, että CR olisi sopiva interventio pitkäikäisille lajeille. Tutkimusta CR:n vaikutuksesta pitkäikäisyyteen ei pidetty ensisijaisena tuloksena kummassakaan tutkimuspaikassa. Vaikka NIA-tutkimukseen osallistui 121 apinaa, eläimiä ei voitu ryhmitellä yhteen tietojen analysointia varten, koska niiden ikä oli erilainen (1-23 vuotta). Vaikka UW:n tutkimuksessa alkamisajankohdan ikähaarukka on pienempi (7-15-vuotiaat) ja koska ryhmässä oli vain 38 geneettisesti erilaista apinaa (molemmat sukupuolet mukaan luettuina), näytti epätodennäköiseltä, että tutkimuksessa olisi tarvittava tilastollinen teho CR:n vaikutuksen testaamiseksi pitkäikäisyyteen. Vaikka kumpikaan tutkimus ei raportoi pitkäikäisyystietoja, molemmat tutkimukset ovat tuottaneet selviytymistietoja. Vankeudessa elävien rhesusapinoiden osalta aiemmin raportoitu eloonjäämisen mediaani oli ∼26 vuotta, 10 prosentin eloonjääminen oli ∼35 vuotta ja maksimaalinen eloonjääminen oli ∼40 vuotta29. Kuolleisuuskäyrät laadittiin erikseen UW:lle ja NIA:lle (kuva 1). Molempien paikkojen apinoiden eloonjäämisarviot laskettiin heinäkuuhun 2015 asti kerättyjen tietojen perusteella käyttäen kolmea yleisintä tilastollista menetelmää: Kaplan-Meierin tuotosrajamenetelmä, Coxin suhteellinen vaara-regressio ja parametrinen eloonjäämisanalyysi, jossa oletetaan Weibull-jakauma (taulukko 3). Koska Weibull-jakauma on yleistetyn ääriarvojakauman erikoistapaus, sillä voidaan arvioida eloonjäämisjakauman ylempiä kvantiileja ja maksimaalista elinikää erityisesti silloin, kun on sensuroituja tietoja, jotka johtuvat eloon jääneistä eläimistä30.

UW:n aikuistumisvaiheen tutkimuksessa UW:n kontrollieläinten arvioitu eloonjäämisikä oli lähellä vankeudessa eläville apinoille kirjattua keskimääräistä eloonjäämisikää (∼26 vuotta). Kun otettiin huomioon sekä urokset että naaraat yhdessä, CR:n havaittiin lisäävän eloonjäämistä tilastollisesti merkitsevästi (Cox-regressio P=0,017; lisätaulukko 1). Riskisuhde (HR) 1,865 (95 prosentin luottamusväli (CI): 1,119-3,108) osoitti, että kontrolliapinoiden kuolemantapaukset olivat melkein kaksi kertaa suurempia kuin CR-eläinten kuolemantapaukset millä tahansa ajankohdalla. Sukupuolen vaikutus CR-vasteeseen ei ollut tilastollisesti merkitsevä. Kaplan-Meier-analyysi osoitti, että eloonjäämisen mediaaniarviot olivat suurempia CR-eläimillä sekä urosten että naaraiden osalta (taulukko 3). NIA-tutkimuksessa apinoiden suuret ikäerot tutkimukseen rekrytointihetkellä (taulukko 1) johtivat siihen, että tiedot erotettiin varhaisen ja myöhäisen puhkeamisen ryhmistä. Tässä ja koko tässä raportissa NIA:n urospuoliset nuoret ja nuoret nuoret (J/A) ryhmiteltiin ja naaraspuoliset nuoret ja aikuiset (J/A). Kaplan-Meierin arvioitu eloonjäämisajan mediaani ei eronnut NIA-kontrolli- ja CR-eläinten välillä urosten tai naaraiden J/A-alkuryhmissä (kuva 1). Vaikka Coxin proportional hazard -regressio osoitti, että erot eloonjäämisessä J/A-kontrollin ja CR:n välillä eivät olleet tilastollisesti merkitseviä (lisätaulukko 1), CR-apinat saavuttivat 80 prosentin kuolleisuuden ennen kontrolleja molempien sukupuolten osalta. Koska 38 prosenttia NIA:n J/A-kohortista on yhä elossa, eloonjäämiskäyrät ovat epätäydellisiä, ja niiden vaikutus eloonjäämiseen on vielä määrittelemättä; varhainen kuolleisuus viittaa kuitenkin siihen, että joillakin yksilöillä CR:n toteuttaminen hyvin nuorilla saattaa aiheuttaa eloonjäämisriskin. Vanhanaikaisen CR:n osalta Kaplan-Meierin arvioitu eloonjäämisikä ei eronnut kontrolli- ja CR-ryhmien välillä sen enempää miehillä kuin naisillakaan (taulukko 3), mutta eloonjäämisarviot olivat korkeammat kuin J/A-apinoiden ja UW-kontrolliryhmien arviot. Sekä urosten että naaraiden osalta NIA:n vanhan taudin kohortin eloonjäämisestimaatit olivat verrattavissa UW:n CR:n eloonjäämisestimaatteihin tai ylittivät ne.

Vaikka arvioitujen eloonjäämisaikojen mediaanissa oli lieviä eroavaisuuksia ei-parametristen Kaplan-Meier- ja parametristen Weibull-estimaatiomenetelmien välillä, eloonjäämiskertojen vertailut tutkimuspaikkojen välillä kumpaakin analyysiä käytettäessä olivat johdonmukaisia. Selviytymistuloksissa havaittiin jonkinasteista sukupuolidimorfismia, sillä ennenaikaisen kuoleman esiintyvyys näytti olevan suurempi naisilla. Tämä havainto saattaa selittyä osittain endometrioosilla, joka on kohdun limakalvon kudoksen lisääntymistä kohdun ulkopuolella. Endometrioosia voi esiintyä vankeudessa elävillä apinoilla suhteellisen usein (∼25 %), ja riski on huomattavasti suurempi nulliparisilla naarailla31,32. Endometrioosin esiintyvyys oli sama kontrolli- ja CR-ryhmissä. NIA-tutkimuksen J/A-kohorteissa 12 naarasta 44:stä kuoli endometrioosin aiheuttamiin komplikaatioihin, ja näistä nuorena syntyneistä naaraista 12 oli todistetusti nulliparisia. UW:n tutkimukseen rekrytoiduilla naisilla oli sitä vastoin vähintään yksi mutta enintään kolme tervettä lasta33 , ja vain kaksi naista 30:stä kuoli endometrioosin aiheuttamiin komplikaatioihin. Toinen vaikuttava tekijä liittyy kliinisten sairauksien hoitopolitiikkaan. UW:ssä kliinisten sairauksien hoitokäytäntöä noudatettiin alusta alkaen. NIA:ssa akuuttia kipua ja kärsimystä hoidettiin aina, mutta kroonisia sairauksia, myös endometrioosia, seurattiin, mutta niitä ei hoidettu lääketieteellisesti. Käytäntöä muutettiin vuonna 2010 endometrioosin suuren esiintyvyyden vuoksi. Tämä yksi sairaus on jonkin verran heikentänyt tehoa arvioida CR:n vaikutusta NIA:n J/A-naaraiden eloonjäämiseen.

Biometriset ja ravinnonsaantimittaukset molemmissa tutkimuksissa

Tässä tutkimuksessa mitattiin yli neljännesvuosisadan ajan ruumiinpainoa, ruumiinkoostumusta ja ravinnonsaantia kaikilta 197 apinalta. Ruumiinpaino määritettiin paastoiduista ja nukutetuista apinoista 2-4 kertaa vuodessa rutiinitoimenpiteiden yhteydessä. Kaikkien apinoiden pitkittäistiedot keskiarvoistettiin eläimen iän mukaan (kuva 2a). Kuten ihmisillä, apinoilla esiintyy usein kakeksiaa tai elämän loppuvaiheen nopeaa laihtumista. Jotta vältettäisiin sellaisten painonmuutosten sekoittavat vaikutukset, jotka eivät liity ravinnon saantiin tai ruokavalioon, kunkin apinan viimeisen elinvuoden tiedot jätettiin pois. Kohorttien välisten vertailujen helpottamiseksi tiedot ryhmiteltiin kolmeen ikäluokkaan, jotka edustavat nuorta aikuista (11-13 vuotta), myöhäistä keski-ikää (18-20 vuotta) ja korkeaa ikää (25-27 vuotta) (lisätaulukot 2 ja 3) (lisätaulukot 2 ja 3).

Ensisijaisesti naarasapinoiden osalta NIA J/A:n ruumiinpaino ei eronnut merkitsevästi kontrolli- ja CR-apinoiden välillä missään ikäryhmässä. UW CR -naaraat painoivat merkitsevästi vähemmän (17-26 %) kuin kontrollit koko tutkimusjakson ajan, ja UW kontrollinaaraat painoivat merkitsevästi enemmän kuin NIA J/A -naaraat koko tutkimusjakson ajan (lisätaulukko 2). NIA-vanhojen naaraiden ruumiinpaino ei eronnut merkitsevästi kontrollien ja CR-naaraiden välillä, ja se oli merkitsevästi alhaisempi kuin UW-kontrollinaaraiden ruumiinpaino. Yhteenvetona voidaan todeta, että NIA J/A- ja old-onset-naarasryhmien osalta kontrolli- ja CR-apinoiden ruumiinpainot eivät eronneet toisistaan, ja ne olivat kaikki merkittävästi pienempiä kuin UW-kontrollit. Seuraavaksi tarkastellaan urosapinoita, ja NIA J/A CR -urokset painoivat koko tutkimuksen ajan huomattavasti vähemmän (19-22 %) kuin kontrolliapinat. UW:n kontrolli- ja CR-yksilöiden välinen ero oli hieman suurempi (24-35 %), ja CR-urokset painoivat huomattavasti vähemmän kuin kontrollit. NIA J/A -kontrolliurosten keskimääräinen huippupaino oli ∼15 % pienempi kuin UW-kontrolliurosten, mutta erot ruumiinpainossa olivat merkitseviä vain nuorten ikäluokkien osalta (lisätaulukko 3). Vanhojen NIA-kontrolli- ja CR-urosten ruumiinpaino ei eronnut merkitsevästi toisistaan keski-iässä eikä korkeassa iässä, ja vanhojen NIA-urosten kontrollit painoivat merkitsevästi vähemmän kuin UW-kontrollit. Yhteenvetona voidaan todeta, että NIA J/A- ja UW-uroskohortit osoittivat selkeää kehonpainovastetta CR:lle, mutta vanhan alkuvaiheen NIA-kontrolli- ja CR-urokset eivät eronneet toisistaan ja painoivat merkitsevästi vähemmän kuin UW-kontrollit.

Internet-kädellistietokanta (Internet Primate Aging Database, iPAD; http://ipad.primate.wisc.edu) sisältää kliinisiä ja biometrisiä tietoja terveistä, ei-kokeellisista, vankeudessa elävistä kädellisistä eläimistä (nonhuman primates captive, ei-ihmiseläimet,), jotka on sijoitettu tutkimuslaitoksiin eri puolilla Yhdysvaltoja. Yli 1200 intialaista alkuperää olevasta rhesusapinasta saatujen tietojen perusteella laskettiin keskivartalopainot edellä mainituille ikäluokille uroksille (11,6, 12,1 ja 11,5 kg) ja naaraille (7,4, 8,4 ja 7,8 kg). UW:n kontrolliapinat ja CR-apinat jäivät näiden keskiarvojen molemmin puolin; kontrolliapinat olivat painavampia kuin iPAD-keskiarvo (∼18 % uroksilla; ∼19 % naarailla), ja CR-apinoiden ruumiinpaino oli alhaisempi kuin iPAD-keskiarvo (∼12 % uroksilla; ∼11 % naarailla) (kuva 2b). NIA J/A:n osalta kontrolliurokset olivat yhtä painavia tai hieman painavampia (5-10 %) kuin iPAD:n keskiarvo, ja CR-apinat painoivat vähemmän kuin iPAD:n keskiarvo (∼20 %), kun taas kontrolli- ja CR-naarasapinat painoivat kumpikin vähemmän kuin iPAD:n keskiarvo koko tutkimuksen ajan (∼10 %) ja CR-naarasapinat ∼20 %). Kaikki NIA:n vanhat apinat painoivat vähemmän kuin iPAD-keskiarvo sekä kontrolli- (∼15 % naaraat; ∼10 % urokset) että CR-apinat (∼22 % naaraat; ∼21 % urokset). Yhteenvetona voidaan todeta, että UW- ja NIA-kontrolliapinoiden ruumiinpainot eivät vastanneet toisiaan, ja J/A-uroksia lukuun ottamatta ne olivat vastaavasti iPAD-keskiarvoa korkeammat ja matalammat.

Kaikenkaikkien tutkimusten aikana suoritettiin kaksoistoröntgenabsorptiometriamittauksia tietyin väliajoin, jotta saataisiin käsitys eroista iän ja ruokavalion vaikutuksessa ruumiinkoostumukseen (kuva 3). Koska jokaisesta eläimestä tehtiin useita mittauksia ajan mittaan, keskimääräisen prosentuaalisen rasvoittumisen (rasva/ruumiinpaino prosentteina ilmaistuna) arviot oikaistiin iän mukaan (täydentävä kuva 1). Ryhmien sisällä havaittiin iän päävaikutus rasvaisuuteen NIA J/A- ja UW-kohorteissa. Ruokavalion päävaikutus havaittiin NIA J/A:n miehillä ja sekä UW:n tutkimuksen miehillä että naisilla, joissa CR oli yhteydessä merkittävästi alhaisempaan lihavuuteen. NIA J/A:n kontrolli- ja CR-naaraat eivät eronneet toisistaan lihavuuden suhteen, eikä kummassakaan NIA:n vanhojen apinoiden ryhmässä ollut CR:n päävaikutusta lihavuuteen. Yhdistämällä NIA J/A:n ja UW:n tiedot havaittiin molempien tutkimusten kontrollien välinen ero lihavuudessa sekä urosten että naaraiden osalta, ja NIA-apinoilla oli merkittävästi alhaisempi kehon rasvaprosentti. NIA J/A:n ja UW:n CR:n kontrolliapinoiden kehon rasvaprosentti ei eronnut tilastollisesti UW:n CR:stä kummallakaan sukupuolella. Nämä tiedot osoittavat iän vaikutuksen lihavuuteen kaikissa kolmessa ryhmässä ja paljastavat, että CR:n vaikutus lihavuuteen havaittiin molemmissa UW:n apinaryhmissä ja NIA:ssa vain J/A-uroksilla.

Ruoan saantia seurattiin päivittäin molemmissa paikoissa. UW:ssä päivittäisiä ruoan saannin mittauksia käytettiin keskiarvojen laskemiseen. NIA:ssa ruoan saannin keskiarvot laskettiin yhden viikon aikana vuodessa tehtyjen mittausten perusteella, jotka edustavat tyypillistä saantia. Kaikkien apinoiden pitkittäistiedot keskiarvoistettiin eläimen iän mukaan (kuva 4). Kunkin apinan viimeiseltä elinvuodelta saadut tiedot jätettiin pois, jotta vältettäisiin loppuelämän ruokailukäyttäytymisen, johon yleensä kuuluu ruokahaluttomuus, sekoittavat vaikutukset. Kun tarkastellaan ensin naaraita ja käytetään edellä määriteltyjä ikäluokkia sekä UW:n että NIA J/A:n osalta, kontrollit kuluttivat huomattavasti enemmän kaloreita kuin CR sekä nuorena että keski-iässä, mutta ero säilyi ainoastaan UW:n naarasapinoiden osalta korkeassa iässä. Vanhojen NIA-naaraiden osalta kalorien saanti ei eronnut kontrollien ja CR:n välillä. Kontrolliapinoista UW-naaraat kuluttivat huomattavasti enemmän kaloreita kuin NIA J/A keski-iässä ja korkeassa iässä ja enemmän kuin vanhanaikaiset apinat korkeassa iässä. Seuraavaksi uroksia tarkasteltaessa NIA J/A -kontrollit kuluttivat merkittävästi enemmän kaloreita kuin CR nuorena ja keski-iässä, ja ero kontrollin ja CR:n välillä oli merkitsevä UW:n osalta vain keski-iässä. NIA:n vanhoilla miehillä oli merkitsevä ero kalorien saannissa kontrollin ja CR:n välillä vain korkeassa iässä. Kontrollien joukossa kalorien saanti ei eronnut NIA J/A- ja UW-urosten välillä missään tutkimuksen vaiheessa, mutta vanhoilla miehillä kalorien saanti oli huomattavasti vähäisempää kuin UW-uroksilla ja NIA J/A-uroksilla keski-iässä. Yhteenvetona voidaan todeta, että kalorien saannissa havaittiin merkittäviä eroja kontrolli- ja CR-apinoiden välillä urosten ja naaraiden NIA J/A- ja UW-kohorttien osalta, mutta ei vanhanikäisten kohorttien osalta ennen korkeaa ikää ja sen jälkeen vain urosten osalta. Verrattaessa eri paikkojen välillä NIA:n narttujen sekä J/A- että old-onset-kontrollien kalorien saanti oli alhaisempi kuin UW:n kontrollien, ja urosten osalta NIA:n J/A- ja UW-kontrollien kalorien saanti ei eronnut toisistaan, mutta old-onset NIA:n kontrollien kalorien saanti oli alhaisempi kuin molempien.

Kuusiokautisen eliniän vaikutus sairauksien esiintyvyyteen

Terveyspituuden käsite on ikääntymistutkimuksen melko tuore kehityssuuntaus, jossa kronologisen iän ja terveydentilan välille tehdään ero34. Perinteisesti sekä mediaani- että enimmäiseliniän pidentymistä pidettiin viivästyneen ikääntymisen tunnusmerkkinä, ja terveydentilan paranemista pidettiin välttämättömänä ja itsestään selvänä pitkäikäisyyden osatekijänä. Näkökulma on muuttunut jonkin verran siten, että terveyttä ja sairastavuutta on painotettu enemmän, joten toimenpidettä, joka parantaa terveyttä, vaikka pitkäikäisyys ei lisääntyisikään, pidetään erittäin myönteisenä ja oikeutettuna esimerkkinä ikääntymiseen liittyvästä toimenpiteestä. Ikääntyessään rhesusapinat ovat alttiita monille samoille sairauksille, joita havaitaan ihmisillä. Yleisimpiä niistä ovat syöpä, sydänsairaudet ja immuunijärjestelmän toimintahäiriöihin ja tulehduksiin liittyvät tilat, ja esimerkkejä jokaisesta havaittiin apinoilla sekä NIA:n että UW:n ikääntymis- ja CR-tutkimuksissa (lisätaulukko 4).

Lisätaulukko 4.

Lisätapahtuman glukoosimittaukset olivat yhteisiä molemmissa tutkimuksissa, ja pitkittäistutkimusten tiedot on esitetty (kuva 5). Terveillä aikuisilla rhesusapinoilla paastoglukoosipitoisuus on 64-68 mg dl-1 (viitteet 18, 35). NIA J/A:ssa paastoglukoositasot olivat kontrolli- ja CR-yksilöillä samat aina ∼23-vuotiaaksi asti, minkä jälkeen kontrolli- ja CR-urokset, mutta eivät naaraat, alkoivat erota toisistaan. Sekä kontrolli- että CR-naaraiden paastoglukoosipitoisuudet kasvoivat iän myötä ∼21 ikävuoden jälkeen. UW-apinoilla kontrolliurosten paastoglukoosipitoisuudet olivat korkeammat kuin CR-urosten 15 vuoden iästä alkaen, ja käyrät erosivat edelleen toisistaan ∼23 vuoden iän jälkeen, kun taas kontrolli- ja CR-naaraiden välille syntyi huomattava ero vasta ∼21 vuoden jälkeen. NIA:n vanhojen kohorttien kohdalla paastoglukoosi oli jatkuvasti alhainen koko tutkimusjakson ajan. Nämä tiedot viittaavat siihen, että paastoglukoosi lisääntyy iästä johtuen rhesusapinoilla, ja ne osoittavat, että UW-kontrolliurokset ovat alttiita kohonneelle verenkierron glukoosipitoisuudelle paastotilassa. Käyttämällä monitasomallinnusta lihavuuden ja paastoglukoosipitoisuuden välisen suhteen tutkimiseksi havaittiin merkitsevä yhteys vain UW-uroksilla (P=0,005). Lisäksi havaittiin merkitsevä iän ja ruokavalion välinen vuorovaikutus (P=0,014), mikä viittaa siihen, että iän vaikutus lihavuuden ja glukoosin säätelyparametrien väliseen suhteeseen on erilainen kontrolli- ja CR-apinoilla.

Eläinlääkärit dokumentoivat apinoiden ruumiinkunnon ja yleisterveyden kahdesti vuodessa molemmissa tutkimuspaikoissa, ja havaitut sairauksien tai häiriöiden indikaattorit. Sairastuvuuskäyrien luomisessa käytettiin ikää, jolloin apinalla todettiin ensimmäisen kerran ikään liittyvä sairaus (kuva 6). Ikään liittyviä sairauksia olivat sarkopenia, osteoporoosi, niveltulehdus, divertikuloosi, harmaakaihi ja jatkuva sydämen sivuääni sekä ikään liittyvät sairaudet, kuten syöpä, diabetes ja sydän- ja verisuonisairaudet. Cox-proportionaalisen riskin regressiomallinnus osoitti, että ikään liittyviä sairauksia esiintyi ∼2,7-kertainen määrä kontrollieläimillä verrattuna CR:ään UW-apinoilla (HR: 2,665; CI: 1,527-4,653; P=0,0006). NIA J/A -kohortissa ikään liittyviä tiloja esiintyi kaksi kertaa useammin kontrolliapinoilla kuin CR-apinoilla (HR: 2,091; CI: 1,169-3,641; P=0,0125) (lisätaulukko 5; lisäkuva 2). Vanhanaikaisten NIA-apinoiden korkea ikä esti ikään liittyvän tilan ensimmäisen esiintymisen havaitsemisen.

Ihmispopulaatioissa vallitsevien ikääntymiseen liittyvien sairauksien, kuten syövän, sydän- ja verisuonisairauksien ja glukoosin säätelyhäiriön/diabeteksen esiintyvyys määritettiin UW:ssä ja NIA:ssa työskentelevien apinoiden kohdalla, kun J/A-sairaudet ja vanhat sairaudet on yhdistetty. Eläinlääkintähenkilökunta teki diagnoosit kliinisesti esittelyn yhteydessä, ja tautiin liittyvä patologia vahvistettiin myöhemmin pätevän patologin suorittamassa ruumiinavauksessa. Kliinisesti hiljaiset patologiat tunnistettiin ruumiinavauksessa. Tutkimusten vertailemiseksi syöpä ja sydän- ja verisuonisairaudet ilmoitetaan esiintyvyytenä ruumiinavauksen yhteydessä. Adenokarsinooma oli johtava kuolinsyy molemmilla tutkimusalueilla, mikä vastaa aiempia raportteja syövän esiintyvyydestä rhesusapinoilla36,37. Adenokarsinooman tai muiden harvinaisempien kasvainten esiintyvyys oli alhaisempi CR-apinoilla molemmissa tutkimuskohteissa (kuva 6). Yleisin sydän- ja verisuonitautidiagnoosi elävissä eläimissä oli mitraaliläpän toimintahäiriö, kun taas sydänläpän endokardioosia, kardiomyopatiaa ja sydänlihaksen fibroosia havaittiin ruumiinavauksessa. Sydän- ja verisuonisairauksien esiintyvyys oli CR-apinoilla alhaisempi kuin kontrolleilla UW:ssä. Ruokavaliolla ei ollut ilmeistä vaikutusta sydän- ja verisuonitautien esiintyvyyteen NIA:n apinoilla; sekä kontrolli- että CR-apinoilla esiintyvyys oli kuitenkin alhaisempi kuin UW:n kontrolleilla. Glukosäätelytoiminnan arviointi oli osa rutiininomaista kliinistä hoitoa molemmissa paikoissa, vaikka molemmissa paikoissa käytettiin eri tautivaiheita edustavia kliinisiä määritelmiä. Samoin kuin ihmisillä38,39, insuliiniresistenssi esiintyy rhesusapinoilla35,40 ennen heikentynyttä paastoglukoosipitoisuutta, joka ilmenee ennen siirtymistä täyteen diabetekseen. UW:ssä insuliiniherkkyyden menetystä käytettiin glukoosin säätelyhäiriön diagnosoimiseksi, ja se määriteltiin paastoinsuliinipitoisuuksina (>70 μU ml-1) ja insuliiniherkkyysindeksinä (Si)<2(E-04), joka määritettiin usein otettavalla laskimonsisäisellä glukoosin sietokokeella. NIA:ssa diabeteksen määrittelyyn käytettiin paastoglukoosin (>100 mg dl-1), glukosurian ja HbA1c:n (>6,5 %) mittauksia. CR-eläimillä oli vähemmän glukosäätelyhäiriöitä kuin kontrolleilla sekä UW:n että NIA:n tutkimuspaikoissa. Monitasomallinnusta käytettiin tutkimaan mahdollisia yhteyksiä lihavuuden ja sairastuvuuden välillä, mutta kummassakaan tutkimuksessa ei havaittu merkittäviä vaikutuksia missään ryhmässä. Samoin kaikissa NIA-ryhmissä ja UW:n miehillä ei havaittu yhteyttä lihavuuden ja kuolleisuuden välillä. UW-naisten kohdalla lihavuus oli yhteydessä vähäiseen kuolemanriskin pienenemiseen (HR: 0,927; P=0,01), mutta vasta sen jälkeen, kun ikä ja ruokavalio oli korjattu. Nämä tiedot viittaavat siihen, että lihavuuden vaikutus eloonjäämisriskiin on sukupuolidimorfinen ja muuttuu iän myötä.