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あなたの生物学的年齢は何歳ですか？ 新しい「老化時計」には答えがあります

タイムスタンプ：24年2022月10日00:XNUMX AM
時計の老化による寿命

本当に何歳ですか？

単純な質問のように思えます。 それは生まれた時に基づいています。 しかし、私たちは皆、実年齢よりもはるかに若く見える人々を知っています。 彼らは輝く肌と髪を持っています。 彼らは年齢が示すよりも鋭敏に見えます。 彼らは驚くべきエネルギーで非常に活動的です。

なぜ？ 研究では、細胞、組織、および人には「生物学的年齢」があり、誕生日の年齢に対応する場合もあれば、対応しない場合もあることが繰り返し示されています。 耐用性アップ 科学者たちは注目しています。 何が私たちを老化させるのかを調査すると、生物学的老化時計という主要な指標が浮かび上がります。これは、地球上での年数に関係なく、体の年齢を反映する指標です。

最も人気のある老化時計の XNUMX つは、私たちの細胞の奥深くまで浸透しています。 私たちが年齢を重ねるにつれて、私たちのゲノムには遺伝子発現を変化させる化学物質の塊が追加されます。 エピジェネティック修飾と呼ばれるこれらのマーカーは、通常はベルクロのように付けたり外したりするだけです。 しかし、年齢が上がるにつれて、ゲノムの特定の部分にはるかに多くの塊が追加され、本質的に遺伝子を遮断するように機能します。

言い換えれば、私たちの細胞にはエピジェネティックな年齢（EpiAge）があるということです。 しかし、時計が長寿にとってどのような意味を持つのでしょうか?

時計職人の紹介

スティーブ・ホーバス博士は、XNUMX代の頃から寿命を延ばすことに注目していました。 生物数学者である彼は、計算モデリングと AI を使用して「寿命を延ばす方法を理解する。　

しかし、鍵を見つけるには集中力が必要でした。 ホーバス氏のアイデアは、エピジェネティクス、つまり私たちの体が DNA 鎖自体を変えることなく DNA 発現を制御する強力な方法に由来しています。 エピジェネティクスは非常に流動的なダンスであり、複数の化学成分が DNA 鎖に付着したり、DNA 鎖から外れたりします。 エピジェネティックなダンスは年齢とともに変化しますが、一部の変化は時を超えて一貫しているように見えます。 このことからホーバス氏は、これらのエピジェネティック マーカーを細胞の年齢を測定するために使用できるだろうかと考えました。

どうやら、答えは「はい」です。 ホーバス氏は、13,000 を超える人間のサンプルを収集して分析した結果、老化に関する優れた測定テープを発見しました。 鍵となるのはメチル化と呼ばれるエピジェネティック修飾の一種で、これはCpGアイランドと呼ばれるDNAスポットに存在する傾向がある。 （私たちは皆夏休みが必要です！）

彼のチームは、生物学的年齢のアルゴリズム、つまり細胞体内時計を開発しました。このアルゴリズムは、体全体の正確さで長寿研究者に感銘を与えました。 EpiAge は XNUMX 回限りの効果ではなく、複数の臓器や組織に効果があるようで、老化がどのように起こるのかを明らかにする可能性があります。

「私は多くの組織、またはほとんどの組織で機能する方法を開発したかったのです。 それは非常に危険なプロジェクトでした」とホーバス氏は当時語った。

この時計の誤差の中央値はわずか 3.6 年で、これは 43 か月以内の人の年齢を測定できることを意味します。 さらに印象的なのは、この時計が、DNA 上のわずか XNUMX つの標的部位における特定のタイプのエピジェネティック修飾 (DNA メチル化) を観察する単純な統計モデルを使用していたことです。 必要なのは唾液のサンプルだけでした。 さらなる研究により、ホーバスは、次のような特定の種類の細胞の年齢を反映するさらに多くのパターンを発見しました。 ニューロン そして血球。 カリフォルニア州アーバインのバイオテクノロジー企業ザイモ・リサーチ社のケビン・ブライアント氏は、この検査は「驚くほど良好だった」と語った。 当時の.

EpiAge もベールの下を調査し始めました。 「これらの時計によって推定されるエピジェネティックな年齢と実年齢との間の不一致は、EpiAge の加速と呼ばれます」と著者らは述べています。 「疫学研究では、EpiAgeの加速がさまざまな病状、健康状態、ライフスタイル、精神状態、環境要因と関連付けられており、エピジェネティックな時計が老化に関与する重要な生物学的プロセスを利用していることが示されています。」

しかし、XNUMX つの明らかな疑問が残りました。EpiAge クロックは正確に何を測定しているのでしょうか?

老化の特徴

エピジェネティックな修飾と老化を結びつけるのに苦労しているのであれば、私はその通りだと思います。 ゲノムにとって本質的に「冷蔵庫の磁石」であるものが、どのように、またなぜ変化するのでしょうか?

老化の輪についてご紹介します。

遺伝子にズームインすると、ゲノムがより不安定になり、突然変異が発生する可能性が高くなります。 遺伝子の保護キャップであるテロメアが消耗します。 タンパク質は不安定な動作をし始め、場合によっては細胞の老廃物処理システムを詰まらせる塊を形成し、潜在的に次のような事態につながる可能性があります。 アルツハイマー およびその他の神経変性疾患。 細胞のエネルギー工場であるミトコンドリアがスパッタリングし、機能不全に陥ります。 細胞は周囲に漂う栄養素を感知できなくなります。 さらに悪いことに、一部の細胞は完全に諦めて老化した「ゾンビ細胞」に変わります。それらは死なないものの、通常の機能を実行せず、代わりに有毒な免疫化学物質を吐き出します。

問題は、これらのさまざまなタイプの老化現象がなぜ起こるのかはわかっていないということです。 そして、年齢を測定する場合、老化した時計がこれらの特徴にどのように対応するかはわかりません。 古い時計が複数存在する理由の XNUMX つはこれです。 エピエイジもそのXNUMXつです。 もう一つは（冗談ではありません） 皮膚と血液、それは「寿命を予測し、加齢に関連する多くの症状に関連しています」。

In 新しい研究、 に発表されました ネイチャーエイジング, アルトス研究所のホーバス氏とケン・ラージ博士は、エピジェネティックな時計を老化の特徴と結びつける第一歩を踏み出しました。 研究チームは、14 人の健康な人から提供されたヒト細胞（研究室のコンテナ内で培養）を使用して、細胞を XNUMX つのグループに分割しました。 XNUMXつは放射線でザッピングされ、もうXNUMXつはがん化するように微調整され、XNUMXつ目は「ゾンビ」老化細胞に変化しました。 XNUMX番目のグループは何も治療せずに放置されました。

これらの治療法は老化の主な特徴を反映していると著者らは説明した。 たとえば、少量の放射線は老化を模倣するゲノムを不安定にし、細胞はわずか XNUMX 週間で老化します。 がんのような細胞もわずか数日で著しく老化します。 しかし驚くべきことに、他の細胞でテストした場合でも、EpiAgeに従って細胞は老化しませんでした。 「ヒトとマウスの異なる初代細胞と複数の放射線量とレジメンを用いた研究を通じて得られたこれらの結果は、エピジェネティックな老化が放射線誘発性のDNA切断によって引き起こされるゲノム不安定性の影響を受けないことを証明している」と著者らは述べた。

言い換えれば、EpiAge が測定する細胞の CpG エピゲノムの変化は、必ずしも細胞の「ゾンビ」老化状態を予測するものではありません。 同様に、この時計はテロメアの問題や一般的なゲノムの安定性と一致していないようでした。

何が一致しましたか？ エネルギー。 内訳すると、EpiAge は、細胞に成長、再生、または萎縮を指示する重要な信号である栄養素を感知する細胞の能力に関連しています。 もう XNUMX つの関連要素は、細胞に電力を生成するミトコンドリアの活動です。 最後に、EpiAge はサンプル中の幹細胞の量も反映しているようで、この量は早期に変化し始めます。

「老化が人生の非常に早い段階で始まるという観察は、時間の経過ではなく細胞の生物学に基づいて年齢を測定できるようになったために可能になった」と著者らは述べた。 老朽化した時計の場合、「この測定により、年齢と寿命の関係を調べることができます。」

老朽化した時計がますます主流になりつつありますが、問題は、それぞれが正確に何を測定するかということです。 「エピジェ​​ネティック時計の開発後の興奮は、その測定の意味について不確実性を帯びています。」

この研究は、強力な老化時計と老化の特徴を結びつけた最初の研究の XNUMX つです。 「エピジェ​​ネティックな老化と老化のXNUMXつの特徴との関連性は、これらの特徴がより深いレベルで相互に関連していることを示唆している」と著者らは書いている。

言い換えれば、私たちは老化の複数の静脈を結び付けるものを調べ始めています。 「他の老化の特徴とエピジェネティックな老化との間に関連性がないことは、老化が多重並行メカニズムの結果であることを示唆している」と著者らは述べた。 一部はエピジェネティックな変化によるものかもしれません。 その他は単に摩耗によるものです。 老化した狂気の多元宇宙を呼び起こします。

画像のクレジット： Icons8_チーム から Pixabay

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