あなたは何を食べている？ 食事が脳の健康を高める仕組み

食事制限に関するこの記事は、老化と長寿に関するあらゆる事柄をカバーする長いシリーズの一部です。 シリーズの他の記事では、細胞の老化、骨と筋肉の維持、心臓の健康、DNA 損傷、その他の多くのトピックについて触れています。

「あなたは食べたもので決まる」ということわざがあります。 しかし、どうやって 多くの 食べることも同じくらい重要かもしれません。 近年、少なくともマウスとショウジョウバエでは、食事制限が寿命を延ばし、健康を改善することが示されています。 食事制限は脳の老化を遅らせ、認知機能低下の発症を遅らせることにも関連しています。 しかし、これを行う正確なメカニズムは依然として解明されていません。 バック老化研究所の研究者たちは、この謎の重要な部分を解明したかもしれない。 彼らの調査結果は、 ネイチャーコミュニケーションズ、食事制限に関連する脳への利点は、と呼ばれる遺伝子に遡ることができることを示唆しています。 耐酸化性1(OXR1)、細胞を酸化損傷から保護するのに役立ちます。

長寿遺伝子の発見

ショウジョウバエは寿命が 40 ～ 50 日と短いため、長寿の研究には最適です。 研究者は、食事などの環境要因や遺伝的要因が老化や寿命に及ぼす影響を迅速に観察できます。 この研究を促進するために、科学者たちは、約 200 の「標準化された」ショウジョウバエの系統を集めたショウジョウバエ遺伝参照パネル (DGRP) を開発しました。

この研究では、バック研究所のチームは参照パネルからの 160 株を利用しました。 それぞれの菌株を 2 つのグループに分けました。1 つは好きなだけ食べられるグループで、 オプション 専門用語で言うと、通常の10分の1しか食べていない人もいました。 ショウジョウバエがその完全な生活環を経た後、そのゲノムがスキャンされました。

研究者らは、超長寿と強い相関がある5つの遺伝子の変異体に焦点を当てた。 遺伝子のうち 2 つは、ヒトでも対応するバージョンを持つことが知られています。 フェレドキシン (Fdxh) そして マスタード（MTD）。 これらの遺伝子の人間版は次のとおりです。 フェレドキシン 2 そして 耐酸化性1 (OXR1)）、 それぞれ。 彼らは遠い昔に共通の祖先から進化し、種を超えて同様の機能を果たし続けているでしょう。

これらの、 マスタード/OXR1 研究者の注目を集めました。 人間 足らない の 耐酸化性1 この遺伝子は中枢神経系と脳に重大な欠陥を抱えています。 また、早死にする傾向もあります。 一方、マウスモデルでは、人工的に 過剰活性化 この遺伝子は、筋萎縮性側索硬化症（ALS）、脊髄の運動ニューロンに影響を及ぼす疾患であり、進行性の筋力低下と衰弱を引き起こす疾患から保護します。

OXR1 と脳の健康

状況に応じて、遺伝子は「オン」または「オフ」になります。 として知られるこのプロセス 遺伝子発現、タンパク質とメッセンジャーRNA（mRNA）がいつ、どこで作られるかを決定します。 結局のところ、遺伝子はタンパク質の生成に関する遺伝的指示を提供します。 遺伝子発現の制御は、タンパク質の生成量を決定することにより、一種の「量制御」としても機能します。 遺伝子が「オン」位置で高度に発現している場合、それらは上方制御または過剰発現していると言われます。 それらの発現が減少する、つまり「オフ」の位置になると、それらはダウンレギュレートされるか、または過小発現されます。

ショウジョウバエのゲノムの分析により、食事制限により、ミバエの発現が 7 倍増加することが示されました。 マスタード ショウジョウバエの脳内の mRNA。 これらは寿命の延長を示した同じショウジョウバエでした。 の表現をブロックする マスタード 一方、この遺伝子は、マウスがとった食事に関係なく、深刻な発達障害を引き起こし、寿命を縮めました。 これは次のことを示唆しています マスタード 長寿に不可欠です。

ヒトのニューロンの発現を分析したときにも同様の結果が観察されました。 耐酸化性1 そして寿命。

しかし、それはどうしてですか？ マスタード/耐酸化性1 遺伝子は長寿と脳の健康に影響を与えているのでしょうか？ 研究者らは、それがエンドソームタンパク質のリサイクルとして知られるプロセスに起因する可能性があることを発見しました。 簡単に言えば、これは一種の細胞廃棄物管理システムです。物が細胞に取り込まれると、それらは分類され、破壊される「ゴミ」の山と、破壊される「リサイクル」の山に分けられる必要があります。細胞膜に戻されて再利用されます。

エンドソームのリサイクルにおける重要な役割を担うのは、レトロマーと呼ばれる複数のタンパク質複合体です。 このタンパク質複合体は、すべての真核生物、つまり基本的にすべての動物、植物、菌類にわたって保存されています。 レトロマーの機能不全により、細胞の「焼却装置」であるリソソームが機能不全に陥る 混乱した、細胞のゴミの除去が妨げられ、ゴミが蓄積されてしまいます。 レトロマーの変異は以下と関連している アルツハイマー病 そして パーキンソン病 病気。

遺伝子分析と実験を通じて、研究者らは次のような結論に達しました。 マスタード/耐酸化性1 レトロマー複合体と相互作用して維持し、その機能不全に関連する神経変性合併症を防ぐのに役立ちます。 このことは、レトロマー複合体を人為的に安定化させることで、原因となる認知障害や長寿障害を何とか救えるという事実によって確認された。 マスタード/耐酸化性1 欠乏。 食事制限は、これらの遺伝子の発現を高めることにより、脳の健康を促進します。

注意事項

この作品にはエキサイティングではありますが、いくつかの注意点があります。 これらは、食事制限に関する研究の多くが直面しているのと同じ注意事項です。

まず考慮すべきことは、ショウジョウバエは私たち人間とは大きく異なるということです。 それがまさに、長寿を研究するための非常に便利なリソースである理由です。 それらは小さく、比較的単純で、寿命が短いです。 私たちは比較的大きく、複雑で、長命です。 このため、ショウジョウバエの研究から得られた結論を人間に適用するのは困難です。 マウスの研究も同様です。 実際、動物研究は全体として必ずしも良いものではありません 人間の結末を予測するもの。 動物が人間に近ければ近いほど、結果はより伝わりやすくなります。類人猿やサルに関する研究を考えてみましょう。 しかし、動物が人間に近ければ近いほど、本来の寿命も長くなるため、長寿を研究するのは難しくなります。

ここで議論したものを含め、これらの研究の多くにおける別の問題は、次のレベルにあります。 方法論。 多くの場合、食事制限を受けていない動物は、好きなだけ食べることができます。 上で使用したラテン語の用語を考えてみましょう。 オプション または「楽しみに」。 ダイエットグループとダイエットグループの寿命には差があるため、これは結果を歪める危険性があります。 オプション 暴飲暴食を許可されたグループは、全体的な健康状態が悪化している可能性があります。

より広い意味で、人間における食事制限の影響をテストすることは困難です。 繰り返しになりますが、私たちは長生きなので、結果が得られるまでにはしばらく時間がかかります。 それでも、寿命に影響を与える要因は数多くあるため、1 つだけを特定するのは困難です。 最後に、人間が他の動物と同じカロリー制限基準を維持できる可能性は低いです。人生の大部分で通常の摂取量の 10% だけを食べるように説得できれば幸運です。

意味とポイント

この最新の研究結果は割り引いて考える必要があることを念頭に置いても、脳の健康と老化を調節する可能性のあるメカニズムについて貴重な洞察を提供します。 研究者らによると、食事制限により次のような症状の発現が増加するとのことです。 マスタード/耐酸化性1 これらの遺伝子は、ニューロンのレトロマー機能の維持に役立ちます。 これは認知機能の低下を防ぎ、神経変性疾患のリスクを軽減します。

この情報は、将来、活性化する医薬品の開発に役立つ可能性があります。 耐酸化性1 カロリー摂取量とは無関係に発現します。 仲介者を排除することで、食事制限の利点をすべて享受でき、不満も何もなくなります。