子宮内の栄養失調は生物学的老化プロセスを加速させる

コロンビア大学医学部とコロンビア大学ロバート・N・バトラー老化センターの研究によると、子宮内で飢餓にさらされた後に生まれた子供は、60年後に老化が加速する兆候を示しています。飢餓の影響は一貫して女性の方が大きく、男性にはほとんど影響がありませんでした。結果は、ジャーナル「米国科学アカデミー紀要」に掲載されています。

第二次世界大戦でドイツが降伏した1944年11月から1945年5月にかけて発生したオランダ飢饉は、1944年10月初旬に占領軍が課した食糧禁輸措置によって始まりました。この期間中、オランダの被害地域では食糧が配給制になりました。研究者らは食事記録を使って、平均1日当たりの食物摂取量が900kcalを下回った飢餓の期間を特定した。

生物学的老化は、細胞レベルでの変化の蓄積によって細胞、組織、臓器の回復力が徐々に弱まることで起こると考えられており、加齢とともに機能が低下し病気を発症する速度に直接影響する。

「いくつかの飢餓に関する過去の研究から、胎児期に飢餓にさらされた人は後になって健康上の問題を抱える可能性があることがわかっている」と、この研究の主執筆者でローザンヌ大学のマリー・キュリー研究員であり、このプロジェクトに取り組んだメンリン・チェン氏は、コロンビア老化センターでの研究滞在中に説明した。 「この研究の目的は、このリスク増加が生物学的老化の加速と関連している可能性があるという仮説を検証することでした。」

「飢餓研究は、人生のごく初期に起こるトラウマが私たちの健康と発達にどのように影響するかを理解するための強力なツールになり得ます」と、チェンの研究フェローシップのホストであり、研究の主任著者でもある老化センターの疫学准教授ダニエル・ベルスキー氏は述べました。「この研究では、断食を一種の『自然実験』として使用し、胎児の発達中の栄養の乱れとストレスが、何十年も後の老化の生物学的プロセスにどのように影響するかを調査しました。」

研究者らが飢餓生存者に観察した加速した老化は、他の研究で寿命の短縮や心血管疾患、脳卒中、認知症、身体障害の早期発症と関連付けられている。「我々の研究結果は、これらの生存者がより短く、より健康な人生への道を歩んでいる可能性があることを示唆している」とベルスキー氏は述べた。

研究者らは、胎児期に飢餓に晒された生存者 951 人を対象とした自然主義的な実験的出生コホート研究であるオランダ冬季飢餓家族研究 (DHWFS) のデータを分析した。研究者らは DNA メチル化の変化、つまり遺伝子発現を制御し、加齢とともに変化する DNA 上の化学マークを調べた。これらのアルゴリズムは「エピジェネティック クロック」と呼ばれることが多い。

生存者が 58 歳のときに採取した血液サンプルに基づき、研究者らはニュージーランドのデューク大学とオタゴ大学のベルスキー氏らが開発した DunedinPACE ツールを使用して生物学的老化を評価した。この時計は、加齢とともに人の体がどれだけ早く衰えるかを測定するもので、「老化の生物学的プロセスのスピードメーターのようなもの」だとベルスキー氏は説明した。比較のために、ベルスキー氏と同僚は、他の 2 つのエピジェネティック クロック、GrimAge と PhenoAge も分析した。

飢餓の生存者は、対照群と比較して DunedinPACE が速かった。この影響は女性で最も顕著であったが、研究対象となった男性では老化速度にほとんど影響がなかった。

951 人のコホート参加者のデータには、利用可能な DNA データがある 487 人の飢餓の生存者、159 人の時間対照群、および 305 人の兄弟姉妹対照群が含まれていた。一時対照群は、飢餓の前後に飢餓の生存者と同じ病院で生まれ、同性の姉妹または兄弟もいた。

妊娠前から妊娠後期までの 6 つの時点のそれぞれで、DNA の生物学的老化の 3 つの指標について、飢餓以外の対照群と比較した。さらに、コホートの全サンプルがインタビューを受け、DNA 採取中にほぼ全員が臨床検査に参加しました。

「生物学的老化を測定するためのゴールド スタンダードはありませんが、異なるコホートで異なるエンドポイントを使用して開発された 3 つの異なるエピジェネティック生物学的老化時計の結果が全体的に一貫していることから、私たちの結果が老化プロセスを真に反映しているという確信が強まります」とベルスキ氏は述べています。

「実際、私たちは飢餓の推定値を控えめに見積もっていると考えています」と、この研究が行われたオランダの飢餓冬季家族研究の創設者で、コロンビア大学医学部の疫学教授である L.Kh. ルメイ氏は述べています。ルメイ氏は、オランダ、ウクライナ、中国で飢餓に見舞われたコホートを対象に、数多くの研究を行った。

「生物学的老化の測定で観察された差異が、平均寿命と生活の質にどの程度の差をもたらすかは、まだ明らかになっていない。したがって、胎児期に飢餓に見舞われた生存者が 90 歳代に近づくにつれて、このコホートの死亡率の継続的な監視が必要になるだろう。」