科学者が成体幹細胞の老化時計を戻した

科学者たちは、損傷した組織の修復を担う幹細胞の老化プロセスを逆転させることができることを証明する研究を行いました。この発見は、心臓発作後の心筋の修復、関節炎、骨粗鬆症など、人間の自然な老化によって引き起こされる疾患の新たな治療法の開発に弾みをつけることになるかもしれません。

老化における幹細胞の役割に関する現在の理解は、生物の年齢はその組織特異的な成体幹細胞の年齢と等しいということです。したがって、成体幹細胞が自己複製を開始し、増殖し、分化して衰弱した組織を若返らせることを可能にする分子を発見し、そのプロセスを理解することは、再生医療や多くの加齢関連疾患の治療の基盤となる可能性があります。

バック老化研究所とジョージア工科大学の科学者たちは、成体幹細胞が老化するにつれて分裂を阻害するメカニズム、すなわち生物時計を解明する研究を行いました。科学者たちは、これまで不活性な「ゲノムジャンク」と考えられていたゲノム領域に由来する非タンパク質コードRNAの活性を阻害することで、ヒト成体幹細胞の老化プロセスを逆転させることができることを示しました。

科学者たちは、幹細胞ゲノムにおける加齢に伴うDNA損傷は、体細胞における損傷とは異なるはずだと示唆しています。通常の細胞では、染色体の末端部分であるテロメアが加齢とともに短くなることが知られていますが、成体幹細胞ではテロメアの長さは変化しません。したがって、幹細胞の老化には別のメカニズムが関わっていると考えられます。

この研究では、研究者らは2種類の成体幹細胞サンプルを比較しました。1つは自己複製能力を持つ若い幹細胞、もう1つは細胞の再生能力を低下させる長期継代培養を受けた細胞です。その結果、幹細胞におけるDNA損傷の大部分は、「レトロトランスポゾン」と呼ばれるゲノム領域に集中していることが分かりました。この領域はこれまで機能しないと考えられ、「ジャンクDNA」と呼ばれていました。

レトロトランスポゾンの活動を抑制し、DNA損傷を修復できる若い成体幹細胞とは異なり、古い幹細胞はこのプロセスを抑制することができず、細胞の老化プロセスを引き起こしました。

レトロトランスポゾンの蓄積された毒性転写を抑制することで、科学者は成人のヒト幹細胞の老化プロセスを逆転させるだけでなく、著者自身も大いに驚いたことに、胚性幹細胞の自己複製において非常に重要な役割を果たす幹細胞の多能性を活性化することで、幹細胞を発達の初期段階に戻すことにも成功した。

近い将来、科学者たちは若返った幹細胞が臨床的な組織再生に適しているかどうかを判断したいと考えています。

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