胎内での栄養不良は生物学的老化を促進する

コロンビア大学医学部とロバート・N・バトラー老化センターが実施した研究によると、胎児期に飢餓に晒された後に生まれた子どもは、60年後にも老化が加速する兆候を示すことが明らかになった。飢餓の影響は一貫して女性の方が大きく、男性にはほとんど見られなかった。この研究結果は、米国科学アカデミー紀要（Proceedings of the National Academy of Sciences）に掲載された。

第二次世界大戦中のドイツ降伏期である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引き起こされました。この期間中、オランダの被災地域では食糧が配給制でした。研究者たちは配給記録を用いて、1日の平均食糧消費量が900kcalを下回った時期を飢饉の時期と特定しました。

生物学的老化は、細胞レベルでの変化の蓄積から生じ、細胞、組織、臓器の回復力が徐々に弱まり、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を与えると考えられています。

「複数の飢饉に関する過去の研究から、胎児期に飢饉に曝露した人々は、後年、健康上の問題を抱える可能性があることが分かっています」と、本研究の筆頭著者であり、ローザンヌ大学のマリー・キュリー・フェローで、コロンビア大学老化研究センターで研究滞在中にこのプロジェクトに携わったメンリン・チェン氏は述べています。「本研究の目的は、このリスクの上昇が生物学的老化の加速に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な影響を与えるかを理解するための強力なツールとなり得ます」と、チェン氏の研究期間である老化研究センター疫学准教授で、本研究の筆頭著者であるダニエル・ベルスキー氏は述べています。「本研究では、飢餓を一種の『自然実験』として用い、胎児期の栄養不足とストレスが、数十年後の老化という生物学的プロセスにどのような影響を与えるかを探りました。」

研究者らが飢餓生存者において記録した加速した老化は、他の研究において寿命の短縮、心臓病、脳卒中、認知症、身体障害の早期発症との関連が指摘されている。「我々の研究結果は、これらの生存者が健康寿命の短縮に向かっている可能性を示唆している」とベルスキー氏は述べた。

研究者たちは、オランダ飢餓冬季家族研究（DHWFS）のデータを分析した。これは、胎児期に飢餓に遭遇した951人の生存者を対象とした自然発生的な出生コホート研究である。研究者たちは、DNAメチル化（遺伝子発現を制御するDNA上の化学標識）の変化を、加齢とともに観察した。これらのパターンはしばしば「エピジェネティック時計」と呼ばれる。

研究者たちは、生存者が58歳になった時に採取した血液サンプルに基づき、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」と呼ばれるツールを用いて生物学的老化を評価した。この時計は、加齢に伴う人の体の衰えの速さを測定するもので、「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する。比較のために、ベルスキー氏らは他の2つのエピジェネティック時計、「GrimAge」と「PhenoAge」も分析した。

飢餓生存者は対照群と比較してダニーデンPACE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においては老化速度には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、DNAデータが利用可能な飢餓生存者487人、時間的に一致した対照群159人、そして対照群の兄弟姉妹305人が含まれていた。時間的に一致した対照群は、飢餓生存者と同じ病院で飢餓の前後に生まれ、同性の兄弟姉妹がいる者であった。

妊娠前から妊娠終了までの6つの時点において、DNA生物学的老化に関する3つの指標について、非摂食対照群と比較しました。さらに、コホートサンプル全員に面接調査を実施し、ほぼ全員がDNA採取時に臨床検査を受けました。

「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ないが、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、私たちの研究結果が老化のプロセスを真に反映しているという確信が強まる」とベルスキー氏は述べた。

「実は、我々の飢餓推定値は控えめだと考えている」と、コロンビア大学医学部の疫学教授で、この研究を実施した「オランダ飢餓冬季家族研究」の創設者であるL・H・ルメイ氏は述べた。ルメイ氏は、オランダ、ウクライナ、中国で飢餓の影響を受けたコホートを対象とした数多くの研究を行っている。

生物学的老化の指標における観察された差異が、平均寿命と生活の質のさらなる差異にどの程度繋がるかは、まだ明らかにされていない。したがって、胎内飢餓の生存者が90代に近づくにつれ、このコホートの死亡率を継続的に監視する必要がある。