あなたの臓器年齢は？科学者が驚いた臓器細胞には老若混在

科学者たちはかつて、神経細胞、あるいは心臓細胞が体内で最も古い細胞であると考えていました。

アメリカにあるソーク研究所の研究者らは、マウスの脳、肝臓、膵臓に、非常に長い寿命の細胞とタンパク質の集団が含まれていることを発見しました。

この「年齢モザイク現象」を示す調査結果は、2019年6月6日に『Cell Metabolism』誌に発表されました。

チームが研究した方法は、体内のほぼすべての組織に適用され、分裂していない細胞の生涯にわたる機能、

および老化中に細胞がタンパク質および重要な細胞構造の品質と完全性を制御できなくなる方法に関する貴重な情報を提供します。

研究著者であるマーティン・ヘッツァー博士は、次のように述べています。

「これは我々が以前に想像していたよりもさらに大きな細胞の複雑さを示唆しており、そして脳、心臓および膵臓のような臓器の加齢について

どう考えるかについて興味深い意味を持っています。」

脳内のほとんどの神経細胞は、成人期には分裂しないため、加齢に伴い減少します。それでも、主に技術的な制限があるために、

脳の外の細胞の寿命を決定するのは困難でした。

「生物学者は尋ねました。生物の中の細胞は何歳なのでしょうか？神経細胞は古く、体内の他の細胞は比較的若く、

生物の一生を通じて再生するという一般的な考えがあります。」

と、ソーク研究所のスタッフであるラファエル・アロホ・エ・ドリゴ氏は言います。

「我々は、特定の臓器にも脳内の神経細胞と同じくらい長命の細胞がある可能性があるかどうかを調べました。」

研究者はほとんどの神経細胞が一生の間に置き換えられないことを知っていたため、彼らは他の非分裂細胞を比較するための「年齢ベースライン」

としてそれらを使用しました。

チームは、電子同位体標識とハイブリッドイメージング法（MIMS-EM）を組み合わせ、老若マウスモデルにおいて、

脳、膵臓および肝臓における細胞とタンパク質の年齢および代謝回転を可視化および定量化しました。

彼らの方法を検証するために、科学者たちは最初に神経細胞の年齢を決定し、そして、疑われていたように、生物体は同じくらい古いことを発見しました。

それにもかかわらず、驚くべきことに、内皮細胞と呼ばれる血管を裏打ちする細胞もまた神経細胞と同じくらい古かったのです。

これは、いくつかの非神経細胞が一生の間中は、それ自身を複製したり置き換えたりしないことを意味します。

血糖値の維持や消化酵素の分泌に関与する臓器である膵臓もまた、さまざまな年齢の細胞を示しました。

ランゲルハンス島として知られている膵臓のごく一部は、相互に関連した若い細胞と古い細胞のパズルのように研究者には見えました。

インスリンを放出するいくつかのベータ細胞は一生を通じて複製され、比較的若かったものの、神経細胞と同様に、そのいくつかは分裂せず長寿命でした。

デルタセルと呼ばれるさらに別の種類の細胞は、まったく分裂しませんでした。

膵臓は、年齢モザイク現象、すなわち、それらの寿命によって区別される同一の細胞の集団の顕著な例でした。

以前の研究では、肝臓は成人期に再生する能力があることが示唆されていたので、研究者らは比較的若い肝臓細胞を観察することを期待し、

この臓器を選択しました。

驚いたことに、健康な成体マウスの大多数の肝細胞は動物の年齢と同じ程度に古いことがわかりましたが、

血管につながる細胞や別の肝細胞型である星状の細胞はずっと短命でした。

したがって、予想外にも、肝臓は年齢モザイク現象を示しました。

これはこの臓器の再生研究の潜在的な新しい道を示しています。分子規模では、観察された長命細胞の選択が、

年齢モザイク現象を示すタンパク質複合体を含んでいました。

例えば、膵臓および神経細胞におけるベータ細胞の一次繊毛（細胞の外側の毛状の付属物）は、非常に異なる寿命のタンパク質領域を含んでいました。

それとは対照的に、肝臓の細胞は長寿命のタンパク質を全く含んでいませんでした。

「新しい可視化技術のおかげで、細胞とその超分子複合体の年齢をこれまで以上に正確に特定することができます。

これは、正常な状態と病気のある状態のすべての細胞、組織および臓器を研究するための新しい扉を開きます。」

カリフォルニア大学サンディエゴ校医学部の神経科学の名誉教授であり、ヘッツァーとの共同研究のリーダーでもある、マーク・エリスマンはそのように述べました。

彼の研究室、顕微鏡および画像研究のための国立センターは、相関マルチスケールおよびマルチモーダル顕微鏡のための新しい組織画像法を開発し提供しました。

これらの方法は、この研究が実行されることを可能にする重要で新しく可能にする技術です。

「成体生物における細胞の年齢と細胞内構造を決定することは、細胞の維持と修復のメカニズム、

そして成人期の累積的変化が健康と病気の発症に与える影響についての新たな洞察を提供するでしょう。」

「最終的な目標は、細胞の再生が制限されている臓器の加齢による減少を予防または遅延するためにこれらのメカニズムを利用することです。」

次に、著者らは核酸と脂質の寿命の違いの解読を計画しています。

彼らはまた、年齢モザイク現象が2型糖尿病などの健康や病気にどのように関連しているかを理解したいと考えています。

【以下のウェブサイトより引用】