カタロニア研究・高等研究機関の幹細胞生物学者である Maria Carolina Florian 氏によると、この発見は、私たちが老化する理由と、加齢に伴う疾患と闘うために実行し続けなければならない重要な細胞機構についての洞察を提供します。 . Florian 氏は、幹細胞のこの制御を維持できる薬剤を作成できる可能性を示唆しています。 特に重要に見える、と彼女は言います。
Signer’s labの研究 マウスの骨髄から採取した血液幹細胞。 博士研究員の Bernadette Chua は、最初に若いマウス (生後 6 ～ 12 週) から骨髄を抽出し、いくつかの種類の細胞 (幹細胞、血液細胞、免疫細胞) を分離して、発生の初期段階でそれらを観察しました。 次に、細胞の特定の構成要素にくっつく蛍光分子を使って、それぞれを詮索し、そのゴミがどのように処理されているかを調べました。
細胞は、誤って折り畳まれたタンパク質を即座に噛み砕く酵素を含むタンパク質複合体であるプロテアソームを使用します。 しかし、Signer のラボは以前に次のようなことを発見していました。 神経幹細胞、若いマウスの血液幹細胞 プロテアソームにあまり依存しない. この新しい実験で、チュアとシグナーは、誤って折り畳まれたタンパク質をすぐに分解する代わりに、幹細胞がそれらを邪魔にならないように一掃し、小さなゴミ置き場のようにそれらを山に集めることを発見しました. その後、アグレソームと呼ばれる別のタンパク質複合体でそれらを分解しました。 「これらの誤って折り畳まれたタンパク質を 1 か所に保管することで、基本的に必要なときにそれらのリソースを保持していると考えています」と Signer 氏は言います。 廃棄物の山を集めることで、細胞はリサイクルのペースを制御できるようになり、その結果、速すぎたり遅すぎたりするのを避けることができます。
しかし、チュアが次に 2 歳のマウスの骨髄を調べたとき、彼女はこの廃棄物管理システムに衝撃的な故障があることを発見しました。 年配のマウスは、アグレソームを形成する能力をほぼ完全に失いました。若いマウスの幹細胞の少なくとも 70% がそれを行いますが、年配のマウスでは 5% しかありません。 代わりに、古いマウスはより多くのプロテアソームを使用するようになりました。シグナーはこの動きを、古い車にスペアタイヤをぶつけるようなものだと例えています。 「それは間違いなく驚きでした」とシグナーは言います。
廃棄物管理機構のこの変化は、幹細胞にとって悪いニュースです。 ゴミをキャッシュしないように遺伝子操作されたマウスは、老齢期に骨髄内で生き残る幹細胞が 4 分の 1 でした。 これは、これらの細胞が以前よりも早く老化し、寿命を迎えていることを示唆しています。
酵素間のこの違いは、奇妙に聞こえるかもしれませんが、これまでの仮説に反するため、アンチエイジング療法として幹細胞を利用する取り組みにとって重要であることが証明される可能性があります。 「再生医療のために幹細胞を操作したいとしましょう」と、スタンフォード大学のシステム生物学者であるダン・ジャロスは言いますが、彼はこの研究には関与していません。 「これを読む前は、本当に良いことはプロテアソーム活性を高めることだと思っていたかもしれません.」
若くて健康な幹細胞が、破片をすぐに消費するのではなく、「貯蔵センター」に集めて生活のペースをコントロールしているという考えは、「非常にクールです」と彼は続けます。 「これは、タンパク質の品質管理が老化においてどのように機能するかについて、より詳細な理解が必要であることを示唆しています.」