重要な発見
- 老化は、遺伝子、環境要因、ライフスタイルの選択肢の複雑な相互作用によって影響を受けます
- 遺伝子は老化プロセスに関与し、特定の遺伝的バリアントは寿命の延長や老化関連疾患のリスク低減と関連しています
- 食事、運動、ストレス、毒素への曝露などの環境要因やライフスタイルの選択肢も、私たちがどのように老化するかに重要な影響を与えています
- 細胞老化、つまり老化細胞の蓄積は、老化と老化関連疾患の主要な要因です
- 環境要因やライフスタイルの影響を受けるエピジェネティックな変化は、遺伝子発現に影響を与え、健康や疾病のリスクに影響を与えることがあります
- 遺伝子、環境要因、ライフスタイルの選択肢の相互作用を理解することで、研究者は老化プロセスを遅らせたり逆転させたりするための介入策を開発し、健康な老化を促進することを目指しています
老化は、数多くの遺伝的、環境的、ライフスタイル的な要因が関与する複雑なプロセスです。科学者たちは、老化と長寿の遺伝子の役割を研究してきました。それは、私たちがどのように老化し、なぜ一部の人々が他の人々よりも長生きするのかをより深く理解するためです。それでは、これまでに何が明らかになったのかを見ていきましょう。
遺伝子と老化：どのような関係があるのでしょうか？
まず、老化が何を引き起こすのかを理解しましょう。老化のプロセスは、生物体の構造と機能の衰退を意味します。分子レベルや細胞レベルでの変化が、一生の間に個体レベルでさまざまな影響を及ぼすことがあります。成人の幹細胞機能を妨げる分子レベルのエラーの蓄積は、遺伝的かつエピジェネティックな相互作用によるもので、これは遺伝的要素、環境的要素、予測不能で制御不能な偶然の事象（感染病原体、ランダムなDNAの突然変異、ライフスタイルが健康に及ぼす影響など）に依存しています。
ジャンヌ・カルマンという女性の話は、長寿を求める我々の探求を象徴しています。彼女は地球上で最も長生きした人間として123年を生き、その一族には驚くべき集団の長寿の特性が見られました。彼女の直接の祖先55人のうち24%が80歳以上まで生き、これは適切に対照群と比較した場合の2%と比べて非常に高い割合でした（Robine and Allard 1998）。ですから、遺伝子は老化プロセスの主要な理論の一つであり、老化は我々の遺伝子にプログラムされていると提唱しています。遺伝子理論は、私たちの遺伝子が我々が達成できる最大の寿命を決定し、私たちの寿命は大部分が遺伝的構成によって事前に決まっていると示唆しています。
科学者たちは、老化に寄与する細胞レベルや分子レベルのプロセス、特にテロメア、ミトコンドリア、細胞損傷の役割を理解するために研究を進めています。これらのプロセスを理解することで、研究者たちは老化プロセスを遅らせる、あるいは逆転させる新たな治療法や介入を開発し、寿命と健康寿命を延ばす可能性があると期待しています。
出典：Neuroscience & Biobehavioral Reviews (2015)
特定の遺伝的バリアントが長寿と老化関連疾患のリスク低減と関連している一方で、食事、運動、ストレス、毒素への曝露などの環境的、ライフスタイル的要素も、私たちがどのように老化するかに大きな役割を果たしています。老化を規制する何が、どの要因が制限されるかを特定することは、そのプロセスの複雑さと、個々の間（さらには体内の組織間）での相当な異質性により制限されています。
細胞の老化：老化の主な原因？
さらに深いレベルで、私たちの体内で何が起こっているかを理解する必要があります。細胞レベルでは、老化組織で最も顕著な現象は細胞の老化であり、これは内部的、外部的な老化要因への曝露の結果です。これは、DNA損傷の蓄積とDNA構造におけるエピジェネティックな変化により、正確な遺伝子発現が影響を受け、細胞機能が変化することを特徴としています。
出典：National Institute on Aging（2021）
老化細胞とは、分裂を停止し、通常の機能を果たせなくなった細胞のことを指します。これらの細胞は時間とともに組織内に蓄積することがあり、老化プロセスと老化関連疾患の発症に役割を果たしていると考えられています。セノリティック薬は、細胞老化を含む根本的な老化プロセス自体を標的としています。老化は、DNA損傷、酸化ストレス、炎症、テロメアの短縮など、さまざまな要因によって引き起こされます。細胞が老化すると、遺伝子発現と代謝に一連の変化が生じ、その振る舞いとシグナル伝達特性が変わります。
老化細胞は、炎症と組織損傷を促進することができる一連のタンパク質、いわゆる老化関連分泌型（SASP）の発現で特徴付けられます。SASPには、隣接する細胞の振る舞いに影響を与えることができるさまざまなサイトカイン、成長因子、細胞外マトリックスタンパク質が含まれています。
遺伝と環境：エピジェネティクスについて
環境要因とライフスタイルも、私たちがどのように老化し、健康に影響を与える一部です。研究者たちは、食事、運動、ストレス、毒素への曝露などの要因が老化と疾病リスクにどのような影響を及ぼすかを調査しています。健康的なライフスタイルの選択肢と介入を特定することで、研究者たちは健康的な老化を促進し、老化関連疾患の予防を目指しています。
エピジェネティクスとは、DNA配列自体の変化なしに発生する遺伝子発現の遺伝的変化の研究を指します。つまり、個々のDNA配列は生涯を通じて同じままですが、エピジェネティックな修飾は特定の遺伝子がどのように発現または沈黙するかを影響を与えることがあり、これは個々の健康と疾患リスクに大きな影響を及ぼす可能性があります。
出典：Hypertension Research（2019）
エピジェネティックな修飾は、食事、運動、ストレス、毒素への曝露などの環境要因によって影響を受ける可能性があります。例えば、食事は葉酸、ビタミンB12、ビタミンB6、メチオニンなどの栄養素を提供し、これらはメチル化という重要なエピジェネティックなプロセスに役立ちます。メチル化は、遺伝子の活性化または沈黙を制御する能力を持っています。
まとめ, 老化は遺伝子、環境、ライフスタイルの要因の複雑な相互作用によって引き起こされます。遺伝子は老化プロセスと寿命に影響を与えることがありますが、同時に、環境やライフスタイルの要素も重要な役割を果たしています。エピジェネティクスの研究は、遺伝子と環境の間の複雑な相互作用を理解するための新たな視点を提供しています。この知識を利用して、健康的な老化を促進し、老化関連疾患の予防を目指すことが可能になります。
参考文献
- Schächter, François. “Causes, Effects, and Constraints in the Genetics of Human Longevity.” The American Journal of Human Genetics, 9 Jan. 2008, www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0002929707615195.
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