2020-04-23 12:02

科学者は健康な老化を防ぐ二つの調節遺伝子を発見した

20世紀には、アメリカ人の平均寿命は48歳から77歳に30年延びました。しかし、健康が常に長寿を伴うわけではありません。中国の科学者のチームはネイチャー誌(2月26日付)で、2つの遺伝的調節遺伝子が健康な老化を防ぐことができ、それらをターゲットとすることでアルツハイマー病のような年齢関連の悪化を緩和させると報告しました。

中国科学院神経科学研究所と神経科学国家重点実験室の蔡時青氏はメールで、「長寿の法則を理解する上での大きな進歩と比べ、加齢に伴う行動の衰退の根底にある分子メカニズムについてはほとんど知られていません」述べました。「私たちはこの話題に特に興味を持っています。寿命を延ばすことも、健康を保つことも、高齢者にとって重要だからです。」

中国科学院の指導の下で、研究チームはカエノラブディティス・エレガンス(Caenorhabditis elegans)と呼ばれる透明で小型のコンマサイズの線虫をモデル生物として全ゲノム配列を解読しました。彼らは59個の遺伝子を特定しました。これらの遺伝子は「年齢に関連した行動悪化を調節する可能性のある遺伝子だという最初のグローバルな観点を提供しました」。その中で、2つのエピジェネティックな調節遺伝子(BAZ-2とSET-6)が発見され、線虫の行動衰退を加速させました。

私たちの遺伝子は裸のDNAの細長い切れではありません。 それらは、私たちの開発に不可欠なエピジェネティックタグで装飾されたタンパク質の周りに巻かれています。 一部のタグは、DNAをよりコイルにして遺伝子を「沈黙」させるので、転写因子がDNA配列を読み取りにくくなります。 他のタブは、DNAの転写を緩和することで遺伝子を活性化させます。
 
遺伝子変異と異なり、BAZ-2やSET-6のようなエピジェネティックな調節遺伝子は「スイッチ」としてDNA配列を変えずにエピジェネティックタブをオン/オフします。この2つのスイッチは、細胞の発電所として知られているミトコンドリアの機能を低下させることにより、線虫の行動低下を引き起こしました。

研究チームは、調節遺伝子のいずれかまたは両方を削除することで、線虫の加齢に伴う衰退を防ぐだけでなく、適度に寿命を延ばし、紫外線や高温などの有害な環境要因に耐える能力も強化しました。

哺乳類としては、BAZ2BおよびEHMT1という別のエピジェネティック調節遺伝子があります。雄マウスにBAZ2Bを削除すると、その認知行動が改善され、年齢に伴う体重増加が防止され、ミトコンドリア機能障害も回避されました。ミトコンドリア機能障害は、アルツハイマー病などの不健康な脳老化の引き金の1つとして知られています。
 
 
オスの高齢マウスで、対照群のマウス(左上)と若いマウス(下三)のBAZ2B遺伝子(右上)を同時に削除することで、加齢に伴う体重増加を防げられることが発見されました。(ネイチャー誌)

多くの人は、動物研究の結果は人間には通用できない可能性があると主張していますが、蔡氏と彼のチームは、人間の脳のデータセットを分析することによって、これらの問題を部分的に解決した。また、2つのエピジェネティックな調節遺伝子の表現が加齢とともに脳で増加することを発見しました。アルツハイマー病の発症に伴い、これらの調節遺伝子のレベルも増加しました。

この研究のもう一つの注目点は、エピジェネティックな調節遺伝子の欠如が若い動物に明らかな影響を与えていなかったことです。これは調節遺伝子が成年動物の老化過程に影響を及ぼすことを示しています。これらの発見は私たちが年をとったときに始まる治療的介入につながるかもしれません。

蔡教授は、「老衰は多くの人類疾患の主要なリスクであるため、行動の健康を改善せずに延命することは、社会や家族にとって悪夢になります。」と述べました。研究チームの次の仕事は、「アルツハイマー病にかかったマウスモデルを対象としてBAZ2BとEHMT1がアルツハイマー病の進展に影響を及ぼすかどうかを検討するとともに、健康な老化を促進できる小分子も探す」ということです。