Homeモデル生物（酵母?线虫）を用いたアンチエイジング研究（水沼グループ）
老化は誰もが避けては通れないものであり、様々な疾病を伴うことが知られています。人の寿命は数十年とたいへん長いため老化の研究を行うには膨大な時間が必要となります。そこで、人よりも寿命が短い酵母、線虫、ショウジョウバエ、マウスといったいわゆるモデル生物が活躍します。私たちのグループでは、最もシンプルな単細胞モデル生物である出芽酵母と多細胞モデル生物の線虫を用いて、アンチエイジング研究を行っています。出芽酵母は5~10 ?mほどの大きさの単細胞生物です。出芽酵母は、いわゆるパン酵母、ビール酵母といわれる微生物で、私たちにもたいへん馴染み深い生物です。しかし、「そもそも酵母に”老化”ってあるの？」と思われる方も多いと思います。実は酵母も年老いて、最後は死にます。しかも、最近の研究から、遺伝子レベルで寿命が制御されていることも分かりつつあります。たいへん興味深いのは、寿命を決定する因子は酵母や線虫で最初に発見され、その後、その基本的な仕組みが高等生物にまで高く保存されていることが分かったという点です。しかしながら、老化の過程は複雑であり、その仕組みにはまだまだ不明な点が多いのが現状です。超高齢化社会を迎えた現在、いわゆる”健康寿命”の延長が期待されており、老化の仕組みの全容解明が急がれています。寿命研究の成果は、単に寿命メカニズムの解明のみならず、老化に伴う各種疾患(生活習慣病やがん)の発症機構の理解やその予防?治療に役立つことが期待されます。
以下、出芽酵母と线虫を用いた研究内容について简単に绍介します。
１、出芽酵母の颁补2+シグナルによる寿命制御机构の解明
Ca2+イオンは、真核生物におけるシグナル伝达物质として様々な细胞机能の调节に関わっています。また、颁补2+情报伝达経路において中心的な役割を担っているカルシニューリンは、ヒトでは免疫応答、记忆、心臓の形成、またダウン症、统合失调症といった病気にも関与していることが报告されており、非常に注目されている酵素です。しかしながら、颁补2+シグナル(カルシニューリン)と老化との関係は明らかになっていませんでした。今回、私たちは出芽酵母において颁补2+シグナル(カルシニューリン)が寿命制御にも関与していることを世界ではじめて明らかにしました。现在、その分子メカニズムについて详细に解析を行っています。
２、出芽酵母の新规寿命制御因子の探索と机能解明
Ca2+シグナルと寿命制御との関係を解析する过程で、新奇な长寿遗伝子の取得に成功しました。さらにその长寿遗伝子はテロメア长(老化?寿命と密接な関係があるゲノム末端构造)の制御にも関わることも见出しました。そこで、この遗伝子を持つ长寿変异株を用いて、老化に関わる新しい分子を探索し、その全容を明らかにすることを目的に解析を行っています。
3、線虫C. elegansの温度と細菌シグナルによる寿命制御机构の解明
线虫を用いた解析も行っています。线虫は、1尘尘程度の大きさの多细胞生物です。この生物の细胞の数はたった1000个ほどですが、神経、筋肉、生殖系列といったものをちゃんともっています。最近の解析から、肠内细菌や温度により寿命が制御される新奇机构も発见し、现在このメカニズムの详细ついて解析中です。これらは肠内细菌丛や食によるアンチエイジングのほか免疫力向上の理解にもつながる研究です。
出芽酵母と线虫、これら２种类のモデル生物は、全ゲノム配列が明らかにされており、老化?寿命制御を理解するうえで强力な解析ツールとなっています。酵母と线虫両者の実験上の强みを生かしてアンチエイジング研究を実施し、その成果を私たちの健康长寿社会の実现に贡献したいと考えています。
