細胞老化は生物個体の老化原因のひとつ

横浜市立大学は1月20日、細胞質のタンパク質合成を制限することにより細胞老化を抑制するメカニズムを発見したと発表した。この研究は、同大学大学院生命ナノシステム科学研究科の博士後期課程3年の高氏裕貴氏、藤井道彦准教授らの研究グループによるもの。研究成果は、Nature Publishing Group「Scientific Reports」オンライン版に1月5日付けで掲載された。

画像はリリースより

動物細胞は種々の老化ストレスに曝されると、肥大化・扁平化を伴いつつ細胞増殖を停止し、最終的に分裂能力を失う「細胞老化」と呼ばれる現象を起こすと言われている。近年、細胞老化は生物個体の老化の原因のひとつであることが明らかになりつつあり、細胞老化の抑制が個体老化の防止につながることが期待されている。さらに、老化細胞を若返らせることができれば、個体レベルでの若返りも現実味を帯びるとしている。

ヒトの老化防止を実現できるかが課題

そこで、研究グループは、細胞老化の共通の特徴であるDNA複製の遅滞と細胞の肥大化・扁平化に着目し、「細胞老化の不均衡増殖モデル」を細胞老化の普遍的モデルとして提唱している。細胞は種々の障害を受けるとDNA複製を停止させる。このときタンパク質とRNAの合成が継続し、高分子合成の不均衡が誘発される。タンパク質の蓄積により細胞は膨張し、核膨張が起こる。核膨張は核膜構造変化を引き起こし、老化遺伝子の誘導や分裂能力の喪失を起こす。

研究グループはヒト正常およびがん細胞を用いた解析から、細胞質タンパク質合成の制限（正常な増殖には影響しない）が細胞の種類（動物種や組織）に関係なく不均衡増殖を解消し、細胞老化を抑制することを見出した。この制限はヒト正常細胞の分裂寿命を顕著に延長しただけではなく、細胞老化により分裂を停止した細胞の増殖を再開させることができたとしている。さらに、タンパク質合成の制限が個体の老化に及ぼす影響を、モデル生物である線虫C. elegansを用いて調べた。その結果、タンパク質合成の制限は、線虫の平均寿命および最大寿命を延長させ、個体レベルでの老化防止にも有効である可能性が示唆された。

今後は、細胞質タンパク質合成の制限により、ヒトなどの高等動物の老化防止を実現できるかどうかが課題となるが、そのためには細胞質タンパク質合成をターゲットとした老化抑制剤の探索や開発を進める必要がある。また、タンパク質の摂取制限などの栄養学的見地からも老化防止の可能性を検討することも重要になると研究グループは述べている。（遠藤るりこ）