老化した免疫系細胞は、組織の損傷や急速な老化を他の体の臓器やシステムに広げるため、すべての老化細胞の中で最も有害である可能性があります。 しかし、による発見 UCサンフランシスコ すべての老化細胞が有害な「ゾンビ」であるとは限らないことを示唆しています。
科学者たちは、抗老化医学が排除しようとしている「ゾンビ」細胞の役割を再評価する中で、その一部が若くて健康な組織に埋め込まれており、損傷からの正常な修復を促進していることを発見した。
科学者たちは現在、これらの細胞が肺組織や、小腸、結腸、皮膚などの身体の障壁として機能している他の臓器で活動していることを観察しています. 肺組織損傷は、これらの細胞を殺す老化細胞破壊薬で治療すると、よりゆっくりと回復します。
肺、救命救急、アレルギー、睡眠医学の准教授であり、この研究の上級著者であるティエン・ペン医学博士は、次のように述べています。 「老化細胞は、組織の損傷を監視し、近くの幹細胞を刺激して成長し、修復を開始することで応答する「センチネル」として、特権的な地位を持つニッチを占めることができます。」
「科学者が当初、老化細胞を純粋に有害なものと見なしていたのは理解できます。 人が年をとるにつれて、老化細胞は、新しい細胞を作ることができないなど、古くて使い古された細胞の特徴を蓄積します. 通常の老化した細胞のように死ぬ代わりに、それらは生き続け、老化関連分泌表現型 (SASP) を形成する炎症性化合物のカクテルを吐き出します。 これらの要因が関係しています アルツハイマー, 関節炎、およびその他の加齢に伴う障害 癌. キャッチーな名前「ゾンビ細胞」は彼らのために造られました。
研究者たちは、「ゾンビ細胞」を標的にして殺す老化細胞除去剤を使用して、マウスから老化細胞を除去すると加齢に伴う病気を予防または軽減し、動物の寿命を延ばすという驚くべき発見をしました。 それに続いて、これらの医薬品のより強力なバージョンを見つけて開発することに専念する研究所や製薬会社で活動が急増しました.
ただし、老化細胞の除去にはリスクが伴います。 たとえば、この最近の研究では、老化細胞が幹細胞の修復を誘発することで日常的な治癒も促進できることが示されました。 新しい研究によると、分析は正常な修復に悪影響を与える可能性がありますが、老化細胞が病的な幹細胞の挙動に関与する障害を治療する可能性もあります.
老化細胞は、遺伝子 p16 などの指標が不足しており、見つけるのが難しい場合があるため、調査が難しい場合があります。 初期の実験では、線維芽細胞を分離し、実験に十分な数の細胞が得られるまで培養皿で増殖させ、細胞の老化を引き起こす化学物質でストレスをかけました。 しかし、生き物の中で、 細胞間の相互作用 そしてその周囲の組織は細胞の遺伝子活性に大きな影響を与えます。これは、通常の環境にある細胞と比較して、ガラス皿内で孤立して増殖する細胞の特徴が異なる可能性があることを意味します。
研究のためのより強力なツールを作成するために、科学者は、関連する遺伝子 (この場合、老化細胞で過剰に活性化されている p16 遺伝子) を緑色蛍光タンパク質 (GFP) をマーカーとして融合させる一般的な手法を改良しました。紫外線下で細胞の位置を明らかにすることができます。 科学者は、これらの老化細胞の緑色蛍光タンパク質の量と安定性を高めることにより、蛍光シグナルを大幅に増幅しました。 これにより、生きた組織の自然な生息地で老化細胞を見ることができました。
科学者らは、老化細胞がこれまで考えられていたよりも広範囲に若くて健康な組織に存在し、この非常に高感度な技術を使用して出生直後から発達し始めることを発見しました。科学者らはまた、幹細胞の増殖と組織の治癒を促すために老化細胞が放出する特定の成長因子も発見した。マクロファージや単球などの免疫系細胞が老化細胞を活性化できるという発見は、老化や組織損傷に関連しています。この発見は、古い組織または損傷した組織の炎症が老化細胞の活性と再生の重要な調節因子であることを示唆しています。
肺組織の研究で、彭氏のチームは、外来細胞や有害な化学物質が体内に侵入するのを防ぎ、酸素が肺の空気から肺に拡散することを可能にする障壁として機能する基底膜上の幹細胞の隣に緑色に光る老化細胞があることを観察した。基礎となる組織。この動的インターフェイスで損傷が発生する可能性があります。研究チームは、小腸、結腸、皮膚などの他の関門器官でも同様の位置に老化細胞があることを確認した。彼らの実験では、老化細胞が老化細胞破壊治療薬で死滅した場合、肺幹細胞はバリア表面を正しく修復できないことが確認されました。
実験病理学寄附教授 と Peng の研究は、高齢者の健康寿命を延ばすことを目標とする高齢化研究にとって真に重要です。
「これらの研究は、老化細胞の研究は、おそらく病気の最も初期の兆候で、有害な老化細胞を認識し、正確に標的とすることに焦点を当てるべきであることを示唆しています. 「これらの発見は、再生ではなく疾患に関与する老化細胞の特定のサブセットを標的とする、より優れた薬剤と低分子を開発する必要性を強調しています。」
ジャーナルリファレンス：
- Nabora S. Reyes 他基底膜のセンチネル p16INK4a+ 細胞は、肺の修復ニッチを形成します。 科学。 DOI： 10.1126/science.abf33
