要約:
年齢を重ねるにつれて、老化細胞が体内に蓄積し続けます。多くの場合「ゾンビ細胞」と呼ばれるこれらの細胞は、分裂は停止していますが、代謝活性は維持されており、炎症性分子を放出し続けており、虚弱、心血管疾患、がん、神経変性疾患、その他の老化関連疾患に関連する慢性炎症の一因となっています。
メイヨー クリニックがサンフォード バーナム プレビーズ メディカル ディスカバリー研究所と協力して実施した新しい研究で、老化細胞が炎症遺伝子を高活性状態に切り替える仕組みを説明する、これまで知られていなかったメカニズムが発見されました。この研究結果は、機能不全に陥ったミトコンドリアが遺伝子活性を調節するエピジェネティックな機構と相互作用することを示しており、これが老化細胞を直接除去することなく有害な炎症を軽減する新たな方法を提供する可能性がある。
この研究は Nature 誌に掲載され、学術コミュニティでの長年の研究に基づいています。これまでの研究は、老化細胞によって放出される一連の炎症分子である老化関連分泌表現型に焦点を当ててきた。
この研究の上級著者でメイヨークリニックの研究者であるジョアン・パソス博士は、関連分野は長年にわたり老化細胞の除去に取り組んできたが、異なるアプローチを取ったと述べた。つまり、これらの細胞を殺すのではなく、細胞を有害にする炎症機構を止めることができるかどうかを研究するべきだという。
パゾス研究所は以前、損傷したミトコンドリアがミトコンドリア DNA と RNA を細胞内部に漏洩させることを発見しました。これらの「間違った」遺伝子分子は、炎症を促進する免疫経路を活性化する可能性があります。新しい研究は、この炎症アラームはプロセスの一部にすぎないことを示しています。
研究チームは、関連遺伝子を完全に活性化するには炎症シグナルだけでは不十分であることを発見した、と研究の筆頭著者でメイヨークリニックの研究員であるヘレン・マティーニ博士は述べた。これらの細胞はミトコンドリアからの代謝シグナルも必要とし、炎症遺伝子の作動方法を変化させます。
この追加シグナルにはアセチル CoA が関係します。アセチル CoA は、ミトコンドリアの代謝によって生成される分子です。研究者らは、老化細胞がより多くのアセチルCoAを生成し、エピジェネティック修飾をサポートしていることを発見した。エピジェネティック修飾とは、DNAの基本配列を変えることなく遺伝子が活性化するかどうかに影響を与える化学変化である。
これらの修飾により、細胞内の遺伝子の読み取りを担う分子機構が炎症性遺伝子にアクセスしやすくなり、それによって関連遺伝子の発現が増強されます。言い換えれば、このプロセスは 2 つの部分に分かれています。ミトコンドリア DNA と RNA の漏出は炎症シグナルを引き起こす原因となり、ミトコンドリアの代謝は炎症遺伝子が最終的に完全に作動するよう分子レベルで「許可」を与えます。
博士。マティーニ氏は、これは全く新しい経路だと語った。研究チームは、ミトコンドリアの機能不全が、炎症遺伝子をオンにするエピジェネティックなスイッチを制御することによって炎症を促進する可能性があることを発見した。
研究者らはまた、治療介入の可能性のあるポイントも特定しました。彼らはSLC25A1に注目しました。これはミトコンドリアのクエン酸輸送体であり、上記のエピジェネティックな変化の重要な基盤であるアセチル CoA の生成に必要な物質の供給に関与しています。
研究者らが SLC25A1 をブロックすると、細胞内で利用できるアセチル CoA が減り、初期の免疫炎症シグナルは残ったものの、炎症遺伝子の活性化が減少しました。この発見は、炎症過程におけるこれまで認識されていなかった制御ノードを明らかにし、この経路を標的とすることで、将来、老化細胞を破壊することなく、より健全な老化過程を促進できる可能性があることを示唆している。
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