ショウジョウバエの研究で解明された老化と幹細胞のクロマチン構造変化

読了時間: 2 分
によって Pedro Martinez
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イラスト化された幹細胞とクロマチンを持つショウジョウバエ。

Tokyo年を重ねると、特に幹細胞において、私たちの身体には多くの変化が生じます。幹細胞は、私たちの組織を健康に保ち、必要に応じて修復する役割を担っています。しかし、加齢はこのプロセスを妨げることがあります。理化学研究所のバイオシステム動態研究センターの科学者たちは、加齢が幹細胞にどのように影響するかを果実バエを用いて研究しました。その結果、加齢が染色体と遺伝子の活動の両方を変化させることを発見しました。

重要な発見には以下のものがあります:

  • 幹細胞の枯渇により組織の修復能力が低下する
  • ced-6遺伝子の発現の減少
  • クロマチン構造の変化と老化の関連性
  • 増殖に依存しないメカニズム

動物が年を取ると、幹細胞は過剰に成長してがんになるか、成長を止めて枯渇してしまうことがあります。この研究では、ショウジョウバエの腸幹細胞におけるクロマチン構造が加齢とともに緊密になり、ced-6遺伝子の活性が低下することが示されました。この遺伝子は通常、幹細胞の枯渇を防ぐ働きをしています。ced-6遺伝子がオフになると、損傷した腸でも幹細胞の成長が停止しました。

この研究の発見は重要です。人間にも同様のプロセスがあるとすれば、老化に伴う病気を遅らせたり止めたりする治療法を開発できる可能性があります。クロマチン構造と遺伝子発現がいかにして幹細胞の機能を制御しているかを理解することが不可欠です。関連する遺伝子は、組織を健康に保ち、がんを防ぐための治療の標的となり得ます。

老化は、幹細胞が疲れることと増殖することのバランスに影響を与えます。このプロセスは以前考えられていたよりも複雑であり、細胞に増殖を促す信号だけに依存していないことが判明しました。この新しい発見は、これまで信じていたことに挑戦し、老化の研究方法を再考する必要があることを示唆しています。

サ・カン・ユウ氏とそのチームは、ショウジョウバエの幹細胞を研究することで、人間の幹細胞の老化を理解する手がかりが得られることを示しました。ショウジョウバエと人間は大きく異なるものの、いくつかの基本的な生物学的プロセスは共通しています。今後の研究では、人間の幹細胞を用いた実験が、この結果が人間にもあてはまるかどうかを明らかにするでしょう。もしそうであれば、老化や再生医療へのアプローチが変わる可能性があります。

幹細胞が老化する原因となる正確な遺伝的変化を見つけることで、科学者たちは老化についてより深く理解することができます。この知識は、加齢に伴って起こる組織損傷やがんを減少させる治療法の開発に役立つかもしれません。このショウジョウバエの研究結果は、人間で幹細胞を正常に働かせ続ける方法を理解するための重要な一歩となる可能性があります。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2024.110793

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Saki Tomita-Naito, Shivakshi Sulekh, Sa Kan Yoo. Insidious chromatin change with a propensity to exhaust intestinal stem cells during aging. iScience, 2024; 110793 DOI: 10.1016/j.isci.2024.110793
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