マウスの細胞老化解明:筋細胞の再生と免疫の秘密に迫る

読了時間: 2 分
によって Pedro Martinez
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マウスの老化した筋細胞の顕微鏡画像

Tokyoコーネル大学の研究者たちは、マウスの筋肉細胞の老化に関する理解を深めました。彼らは、異なる年齢群に着目し、細胞の変化を追跡する新しい方法を開発したのです。この研究は「Nature Aging」に掲載され、年を取ったマウスでの筋肉再生の問題が筋肉幹細胞そのものの変化によるものなのか、それともそれらの細胞に影響を与える環境によるものなのかを解明する助けとなります。

若いマウス、老齢マウス、そして高齢マウスから細胞をサンプリングし、毒素の変異蛇毒を用いて筋肉の損傷を誘発しました。その後、損傷後の細胞反応を6つの異なる時点で観察しました。

研究者たちは29種類の細胞を発見し、年齢層によって免疫細胞の数や機能に大きな違いがあることに気づきました。この年齢による協調性の欠如が、筋肉の修復能力を低下させており、免疫細胞が年を取るにつれて組織を修復する働きが劣化していることを示しています。

新しい手法である転移学習を用いて、細胞分裂が停止する瞬間、つまり老化を研究しました。このアプローチでは遺伝子発現を分析することで細胞の老化を測定し、再生中に異なる細胞タイプがどのように協力しているかを明確に把握できます。また、免疫細胞がタイミングや数量の誤りを犯すことがわかり、年を取った筋肉が細胞間コミュニケーションに問題を抱えていることが示唆されました。

この研究は、筋肉の老化を理解するのを複雑にするもので、細胞同士のコミュニケーションに注目しています。幹細胞自身を変えることと同様に、幹細胞を取り巻く環境を変えることも同じくらい重要であることが示唆されています。これらの相互作用が時間とともにどう変化するかに焦点を当てることで、新しい治療法の開発につながる可能性が指摘されています。

この研究は、老化対策として免疫細胞反応のタイミングを調整する治療法や、古くなった非活性細胞を標的にすることが有効かもしれないことを示しています。異なる細胞種類が回復過程でどのように協力するかを理解することで、科学者たちは細胞環境のバランスを保ち、健康的な老化を支える薬を開発できる可能性があります。これは筋肉の老化に寄与するだけでなく、他の体の部位の老化にも洞察を与え、似たような性質を持つ他の組織にも応用できるかもしれません。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s43587-024-00756-3

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Lauren D. Walter, Jessica L. Orton, Ioannis Ntekas, Ern Hwei Hannah Fong, Viviana I. Maymi, Brian D. Rudd, Iwijn De Vlaminck, Jennifer H. Elisseeff, Benjamin D. Cosgrove. Transcriptomic analysis of skeletal muscle regeneration across mouse lifespan identifies altered stem cell states. Nature Aging, 2024; DOI: 10.1038/s43587-024-00756-3
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